Mae synwyryddion pwysau piezoelectrig yn gweithredu ar egwyddor yr effaith piezoelectrig. Mae'r effaith piezoelectrig yn digwydd pan fydd rhai deunyddiau dielectrig yn dadffurfio o dan rym i gyfeiriad penodol, gan arwain at polareiddio mewnol ac ymddangosiad gwefrau cyferbyniol ar eu dau arwyneb gwrthgyferbyniol. Pan fydd y grym yn cael ei dynnu, mae'r deunydd yn dychwelyd i'w gyflwr di-dâl; gelwir y ffenomen hon yn effaith piezoelectrig uniongyrchol. Pan fydd cyfeiriad y grym yn newid, mae polaredd y taliadau hefyd yn newid.
I'r gwrthwyneb, pan fydd maes trydan yn cael ei gymhwyso ar hyd cyfeiriad polareiddio'r deunydd dielectrig, mae'n dadffurfio; pan fydd y maes trydan yn cael ei dynnu, mae'r anffurfiad yn diflannu; gelwir y ffenomen hon yn effaith piezoelectrig gwrthdro. Daw synwyryddion pwysau pisoelectrig mewn sawl math a model, a gellir eu dosbarthu i fathau diaffram a piston yn seiliedig ar ffurf yr elfen synhwyro elastig a'r mecanwaith dwyn grym. Mae synwyryddion math diaffram yn bennaf yn cynnwys corff, diaffram, ac elfen piezoelectrig. Mae'r elfen piezoelectrig yn cael ei chynnal ar y corff, ac mae'r diaffram yn trosglwyddo'r pwysau mesuredig i'r elfen piezoelectrig, sydd wedyn yn allbynnu signal trydanol sy'n gymesur â'r pwysedd mesuredig. Nodweddir y math hwn o synhwyrydd gan ei faint bach, ei nodweddion deinamig da, a'i wrthsefyll tymheredd uchel. Mae technoleg mesur modern yn gosod gofynion cynyddol uwch ar berfformiad synhwyrydd.
Er enghraifft, wrth ddefnyddio synwyryddion pwysau i fesur a phlotio'r diagram dangosydd o injan hylosgi mewnol, ni chaniateir oeri dŵr yn ystod y mesuriad, a rhaid i'r synhwyrydd allu gwrthsefyll tymheredd uchel a bod yn fach o ran maint. Deunyddiau piezoelectrig sydd fwyaf addas ar gyfer datblygu synwyryddion pwysau o'r fath. Mae Quartz yn ddeunydd piezoelectrig rhagorol, a darganfuwyd yr effaith piezoelectrig ynddo. Dull cymharol effeithiol yw dewis dull torri grisial cwarts sy'n addas ar gyfer amodau tymheredd uchel; er enghraifft, gall crisialau cwarts toriad XYδ (+20 gradd -+30 gradd) wrthsefyll tymereddau hyd at 350 gradd . Mae gan grisialau sengl LiNbO3 bwynt Curie mor uchel â 1210 gradd, gan eu gwneud yn ddeunydd piezoelectrig delfrydol ar gyfer gweithgynhyrchu synwyryddion tymheredd uchel.
Math o silicon gwasgaredig: Mae pwysedd y cyfrwng mesuredig yn gweithredu'n uniongyrchol ar ddiaffram y synhwyrydd (dur di-staen neu seramig), gan achosi micro{0}} dadleoli'r diaffram yn gymesur â'r pwysedd canolig. Mae hyn yn achosi newid yng ngwerth gwrthiant y synhwyrydd, sy'n cael ei ganfod gan gylchedwaith electronig a'i drawsnewid yn signal mesur safonol sy'n cyfateb i'r pwysau hwnnw.
Math o saffir: Gan ddefnyddio'r egwyddor mesurydd straen, mae'n defnyddio saffir silicon fel yr elfen synhwyro lled-ddargludyddion, gan feddu ar nodweddion metrolegol heb eu hail.
Mae saffir yn cynnwys un elfen ynysu grisial, nad yw'n arddangos unrhyw hysteresis, blinder neu ymgripiad. Mae saffir yn gryfach ac yn galetach na silicon, ac mae'n gallu gwrthsefyll anffurfiad. Mae gan Sapphire eiddo elastigedd ac inswleiddio rhagorol (hyd at 1000 gradd). Felly, mae elfennau synhwyro lled-ddargludyddion a wneir gan ddefnyddio saffir silicon yn ansensitif i newidiadau tymheredd ac yn cynnal nodweddion gweithredu rhagorol hyd yn oed ar dymheredd uchel. Mae gan Sapphire ymwrthedd ymbelydredd cryf. Ymhellach, nid oes gan elfennau synhwyro lled-ddargludyddion silicon unrhyw ddrifft p-n, gan symleiddio'r broses weithgynhyrchu yn sylfaenol, gwella ailadroddadwyedd, a sicrhau cynnyrch uchel.
Gall synwyryddion pwysau a throsglwyddyddion wedi'u gwneud ag elfennau synhwyro lled-ddargludyddion silicon-sapphire weithredu fel arfer o dan yr amodau mwyaf llym, gan ddangos dibynadwyedd uchel, cywirdeb uchel, gwall tymheredd lleiaf posibl, ac effeithiolrwydd cost uchel.
Mae synwyryddion pwysau gastrig a throsglwyddyddion yn cynnwys dyluniad diaffram deuol: diaffram mesur aloi titaniwm a diaffram derbyn aloi titaniwm. Mae wafer saffir wedi'i argraffu â chylched pont mesur straen epitaxial heterogenaidd yn cael ei sodro ar ddiaffram mesur aloi titaniwm. Mae'r pwysedd mesuredig yn cael ei drosglwyddo i ddiaffram derbyn (mae'r diaffram derbyn a'r diaffram mesur wedi'u cysylltu'n ddiogel gan wialen dei). O dan bwysau, mae'r aloi titaniwm sy'n derbyn diaffram yn anffurfio. Mae'r anffurfiad hwn yn cael ei synhwyro gan yr elfen synhwyro saffir silicon, gan achosi newid yn allbwn y bont, y mae ei faint yn gymesur â'r pwysedd mesuredig.
Mae cylchedwaith y synhwyrydd yn sicrhau cyflenwad pŵer i gylched y bont mesurydd straen ac yn trosi unrhyw signal anghydbwysedd o'r bont mesurydd straen yn allbwn signal trydanol unffurf (0-5, 4-20mA, neu 0-5V). Mewn synwyryddion pwysau absoliwt a throsglwyddyddion, mae'r wafer saffir, sydd wedi'i gysylltu â sodrydd gwydr ceramig, yn gweithredu fel elfen elastig, gan drosi'r pwysedd mesuredig yn anffurfiad mesurydd straen, a thrwy hynny fesur pwysau.