পাইজোইলেকট্রিক চাপ সেন্সরগুলি পাইজোইলেকট্রিক প্রভাবের নীতিতে কাজ করে। পাইজোইলেক্ট্রিক প্রভাব ঘটে যখন কিছু অস্তরক পদার্থ একটি নির্দিষ্ট দিকে একটি শক্তির অধীনে বিকৃত হয়, যার ফলে অভ্যন্তরীণ মেরুকরণ হয় এবং তাদের দুটি বিপরীত পৃষ্ঠে বিপরীত চার্জের আবির্ভাব ঘটে। যখন বল অপসারণ করা হয়, উপাদানটি তার চার্জহীন অবস্থায় ফিরে আসে; এই ঘটনাটিকে সরাসরি পাইজোইলেকট্রিক প্রভাব বলা হয়। যখন শক্তির দিক পরিবর্তন হয়, চার্জের মেরুত্বও পরিবর্তিত হয়।
বিপরীতভাবে, যখন একটি বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র অস্তরক পদার্থের মেরুকরণের দিক বরাবর প্রয়োগ করা হয়, তখন এটি বিকৃত হয়ে যায়; যখন বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র সরানো হয়, বিকৃতি অদৃশ্য হয়ে যায়; এই ঘটনাটিকে বলা হয় ইনভার্স পিজোইলেকট্রিক প্রভাব। পাইজোইলেকট্রিক চাপ সেন্সরগুলি অনেক ধরনের এবং মডেলে আসে এবং ইলাস্টিক সেন্সিং উপাদান এবং বল- বহন করার পদ্ধতির উপর ভিত্তি করে ডায়াফ্রাম এবং পিস্টন প্রকারে শ্রেণীবদ্ধ করা যেতে পারে। ডায়াফ্রাম টাইপ সেন্সর প্রধানত একটি বডি, একটি ডায়াফ্রাম এবং একটি পাইজোইলেকট্রিক উপাদান নিয়ে গঠিত। পিজোইলেক্ট্রিক উপাদানটি শরীরের উপর সমর্থিত, এবং ডায়াফ্রাম পরিমাপিত চাপকে পাইজোইলেকট্রিক উপাদানে প্রেরণ করে, যা তারপরে একটি বৈদ্যুতিক সংকেত দেয় যা পরিমাপ করা চাপের সমানুপাতিক। এই ধরনের সেন্সর এর ছোট আকার, ভাল গতিশীল বৈশিষ্ট্য এবং উচ্চ-তাপমাত্রা প্রতিরোধের দ্বারা চিহ্নিত করা হয়। আধুনিক পরিমাপ প্রযুক্তি সেন্সর কর্মক্ষমতার উপর ক্রমবর্ধমান উচ্চ চাহিদা রাখে।
উদাহরণস্বরূপ, একটি অভ্যন্তরীণ জ্বলন ইঞ্জিনের নির্দেশক চিত্র পরিমাপ এবং প্লট করার জন্য চাপ সেন্সর ব্যবহার করার সময়, পরিমাপের সময় জল শীতল করার অনুমতি দেওয়া হয় না এবং সেন্সরটি অবশ্যই উচ্চ তাপমাত্রা সহ্য করতে সক্ষম এবং আকারে ছোট হতে হবে। পাইজোইলেকট্রিক উপকরণগুলি এই জাতীয় চাপ সেন্সর তৈরির জন্য সবচেয়ে উপযুক্ত। কোয়ার্টজ একটি চমৎকার পাইজোইলেকট্রিক উপাদান, এবং এটিতে পাইজোইলেকট্রিক প্রভাব আবিষ্কৃত হয়েছিল। একটি অপেক্ষাকৃত কার্যকর পদ্ধতি হল উচ্চ-তাপমাত্রার জন্য উপযুক্ত কোয়ার্টজ ক্রিস্টাল কাটার পদ্ধতি নির্বাচন করা; উদাহরণস্বরূপ, XYδ (+20 ডিগ্রি -+30 ডিগ্রি) কাট কোয়ার্টজ স্ফটিক 350 ডিগ্রি পর্যন্ত তাপমাত্রা সহ্য করতে পারে। LiNbO3 একক স্ফটিকগুলির কিউরি পয়েন্ট 1210 ডিগ্রী পর্যন্ত থাকে, যা উচ্চ তাপমাত্রার সেন্সর তৈরির জন্য একটি আদর্শ পাইজোইলেকট্রিক উপাদান তৈরি করে।
বিচ্ছুরিত সিলিকন প্রকার: পরিমাপ করা মাধ্যমের চাপ সরাসরি সেন্সরের মধ্যচ্ছদা (স্টেইনলেস স্টিল বা সিরামিক) এর উপর কাজ করে, যার ফলে মধ্যকার চাপের সমানুপাতিক ডায়াফ্রামের একটি মাইক্রো-স্থানচ্যুতি ঘটে। এটি সেন্সরের প্রতিরোধের মানের পরিবর্তন ঘটায়, যা ইলেকট্রনিক সার্কিটরি দ্বারা সনাক্ত করা হয় এবং সেই চাপের সাথে সম্পর্কিত একটি মান পরিমাপ সংকেতে রূপান্তরিত হয়।
স্যাফায়ারের ধরন: স্ট্রেন গেজ নীতি ব্যবহার করে, এটি সিলিকন-স্যাফায়ারকে সেমিকন্ডাক্টর সেন্সিং উপাদান হিসেবে নিযুক্ত করে, যা অতুলনীয় মেট্রোলজিকাল বৈশিষ্ট্যের অধিকারী।
নীলকান্তমণি একটি একক-স্ফটিক নিরোধক উপাদানের সমন্বয়ে গঠিত, এতে কোনো হিস্টেরেসিস, ক্লান্তি বা হামাগুড়ি নেই। নীলকান্তমণি সিলিকনের চেয়ে শক্তিশালী এবং কঠিন, এবং বিকৃতি প্রতিরোধী। নীলকান্তমণির চমৎকার স্থিতিস্থাপকতা এবং নিরোধক বৈশিষ্ট্য রয়েছে (1000 ডিগ্রি পর্যন্ত)। তাই, সিলিকন-স্যাফায়ার ব্যবহার করে তৈরি সেমিকন্ডাক্টর সেন্সিং উপাদানগুলি তাপমাত্রা পরিবর্তনের প্রতি সংবেদনশীল নয় এবং উচ্চ তাপমাত্রায়ও চমৎকার অপারেটিং বৈশিষ্ট্য বজায় রাখে। নীলকান্তমণির শক্তিশালী বিকিরণ প্রতিরোধ ক্ষমতা রয়েছে। অধিকন্তু, সিলিকন-স্যাফায়ার সেমিকন্ডাক্টর সেন্সিং উপাদানগুলির কোনও পি-প্রবাহ নেই, যা মৌলিকভাবে উত্পাদন প্রক্রিয়াকে সরল করে, পুনরাবৃত্তিযোগ্যতা উন্নত করে এবং উচ্চ ফলন নিশ্চিত করে৷
সিলিকন দিয়ে তৈরি প্রেসার সেন্সর এবং ট্রান্সমিটারগুলি-স্যাফায়ার সেমিকন্ডাক্টর সেন্সিং উপাদানগুলি উচ্চ নির্ভরযোগ্যতা, উচ্চ নির্ভুলতা, সর্বনিম্ন তাপমাত্রার ত্রুটি এবং উচ্চ খরচ-কার্যকারিতা প্রদর্শন করে, কঠোরতম পরিস্থিতিতে কাজ করতে পারে৷
গ্যাস্ট্রিক চাপ সেন্সর এবং ট্রান্সমিটারগুলি একটি দ্বৈত-ডায়াফ্রাম ডিজাইন নিয়ে গঠিত: একটি টাইটানিয়াম খাদ পরিমাপক ডায়াফ্রাম এবং একটি টাইটানিয়াম খাদ গ্রহণকারী ডায়াফ্রাম। একটি ভিন্নধর্মী এপিটাক্সিয়াল স্ট্রেন গেজ ব্রিজ সার্কিট সহ মুদ্রিত একটি নীলকান্তমণি ওয়েফার একটি টাইটানিয়াম খাদ পরিমাপক ডায়াফ্রামের উপর সোল্ডার করা হয়। পরিমাপ করা চাপ একটি গ্রহীতা মধ্যচ্ছদা (গ্রহীতা মধ্যচ্ছদা এবং পরিমাপ মধ্যচ্ছদা একটি টাই রড দ্বারা নিরাপদে সংযুক্ত করা হয়) প্রেরণ করা হয়। চাপে, ডায়াফ্রাম প্রাপ্ত টাইটানিয়াম খাদ বিকৃত হয়ে যায়। এই বিকৃতিটি সিলিকন-স্যাফায়ার সেন্সিং উপাদান দ্বারা অনুভূত হয়, যার ফলে সেতুর আউটপুট পরিবর্তন হয়, যার মাত্রা পরিমাপ করা চাপের সমানুপাতিক।
সেন্সর সার্কিট্রি স্ট্রেন গেজ ব্রিজ সার্কিটে পাওয়ার সাপ্লাই নিশ্চিত করে এবং স্ট্রেন গেজ ব্রিজ থেকে যে কোনো ভারসাম্যহীন সংকেতকে একটি অভিন্ন বৈদ্যুতিক সংকেত আউটপুটে (0-5, 4-20mA, বা 0-5V) রূপান্তরিত করে। নিখুঁত চাপ সেন্সর এবং ট্রান্সমিটারগুলিতে, সিরামিক-ভিত্তিক গ্লাস সোল্ডারের সাথে সংযুক্ত নীলকান্তমণি একটি স্থিতিস্থাপক উপাদান হিসাবে কাজ করে, পরিমাপ করা চাপকে স্ট্রেন গেজ বিকৃতিতে রূপান্তরিত করে, যার ফলে চাপ পরিমাপ করা যায়।