傳感器是利用某些物質(zhì)（如半導(dǎo)體、陶瓷、壓電晶體、強(qiáng)磁性體和超導(dǎo)體等）的物理特性隨著外界待測量作用而發(fā)生變化的原理制成的。它利用了諸多的效應(yīng)（包括物理效應(yīng)、化學(xué)效應(yīng)和生物效應(yīng)）和物理現(xiàn)象，如利用材料的壓阻、濕敏、熱敏、光敏、磁敏和氣敏等效應(yīng)，把應(yīng)變、濕度、溫度、位移、磁場、煤氣等被測量變換成電量。而新原理、新效應(yīng)的發(fā)現(xiàn)和利用，新型物性材料的開發(fā)和應(yīng)用，使物性型傳感器得到很大的發(fā)展。因此了解傳感器所基于的各種效應(yīng)，對其理解、開發(fā)和應(yīng)用都是非常必要的。在聲發(fā)射檢測過程中，通常使用的是壓電效應(yīng)。

壓電效應(yīng)是可逆的，它是正壓電效應(yīng)和逆壓電效應(yīng)的總稱。習(xí)慣上把正壓電效應(yīng)稱為壓電效應(yīng)。
當(dāng)某些電介質(zhì)沿一定方向受外力作用而變形時，在其一定的兩個表面上產(chǎn)生正負(fù)異號電荷，當(dāng)外力去掉后，又恢復(fù)到不帶電的狀態(tài)，這種現(xiàn)象就被稱為正壓電效應(yīng)。電介質(zhì)受力所產(chǎn)生的電荷與外力的大小成正比，比例系數(shù)為壓電常數(shù)，它與機(jī)械形變方向有關(guān)，對一定材料一定方向則為常量。電介質(zhì)受力產(chǎn)生電荷的極性取決于變形的形式（壓縮或伸長）。
具有明顯壓電效應(yīng)的材料稱為壓電材料，常用的有石英晶體、鈮酸鋰LiNbO3、鎵酸鋰LiGaO3、鍺酸鉍Bi12GeO20等單晶和經(jīng)極化處理后的多晶體如鈦酸鋇壓電陶瓷、鋯鈦酸鉛系列壓電陶瓷PZT。新型壓電材料有高分子壓電薄膜（如聚偏二氟乙烯PVDF）和壓電半導(dǎo)體（如ZnO、CdS）。單晶材料的壓電效應(yīng)是由于這些單晶受外應(yīng)力時其內(nèi)部經(jīng)格結(jié)構(gòu)變形，使原來宏觀表現(xiàn)的電中性狀態(tài)被破壞而產(chǎn)生電極化。經(jīng)極化（一定溫度下加以強(qiáng)電場）處理后的壓電陶瓷、高分子壓電薄膜的壓電性是電疇、電極偶子取向極化的結(jié)果。
利用正壓電效應(yīng)制成的壓電式傳感器，將壓力、振動、加速度等非電量轉(zhuǎn)換成電量，從而進(jìn)行精密測量。
當(dāng)在電介質(zhì)的極化方向施加電場，某些電介質(zhì)在一定的方向上將產(chǎn)生機(jī)械變形或機(jī)械應(yīng)力，當(dāng)外電場撤去后，變形或應(yīng)力也隨之消失，這種物理現(xiàn)象稱為逆壓電效應(yīng)。利用逆壓電效應(yīng)可制成超聲波發(fā)生器、壓電揚(yáng)聲器、頻率高度穩(wěn)定的晶體振蕩器（如每晝夜誤差<2×10-5s的石英鐘、表）等。逆壓電效應(yīng)可用于聲發(fā)射信號產(chǎn)生。
由于壓電轉(zhuǎn)換元件具有自發(fā)電和可逆兩種重要性能，加上它體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、固有頻率高、靈敏度和信噪比高等優(yōu)點，因此，壓電式傳感器的應(yīng)用獲得迅速的發(fā)展。利用正壓電效應(yīng)研制的壓電電源、煤氣爐和汽車發(fā)動機(jī)的自動點火裝置等多種電壓發(fā)生器；在測試技術(shù)中，壓電轉(zhuǎn)換元件是一種典型的力敏元件，能測量終可變換成力的那些物理量，例如壓力、加速度、機(jī)械沖擊和振動等，因此在聲學(xué)、力學(xué)、醫(yī)學(xué)和宇航等廣闊領(lǐng)域中都可見到壓電式傳感器的應(yīng)用。更有重要意義的是：根據(jù)生物壓電學(xué)的結(jié)果認(rèn)識到生物都具有壓電性，人的各種感覺器官實際上是生物壓電傳感器。如根據(jù)正壓電效應(yīng)治療骨折，可以加速*；用逆壓電效應(yīng)，對骨頭通電具有矯正畸形骨等功能。
壓電轉(zhuǎn)換元件的主要缺點是無靜態(tài)輸出，要求有很高的電輸出阻抗，需用低電容的低噪聲電纜，很多壓電材料的工作溫度只有250℃左右。