Salah satu prinsif kerja transmitter untuk mengukur tekanan atau dikenal sebagai pressure transmitter adalah dengan menggunakan metode efek piezoelektrik. Transmitter dengan menggunakan sensor kristal piezoelektrik memang dikenal sebagai transmitter yang ekonomis karena harganya jauh lebih murah dibanding dengan transmitter yang menggunakan sensor jenis lain namun dari segi reliabiliti, transmitter dengan piezoelektrik sensor mempunyai kehandalan yang bagus. Di pasaran transmitter piezoelektrik ada berbagai merk seperti Wika, Riels Instrument, Vega,  Cressto, ABB, Endress Hauser, atau Foxboro.

Perhatikan gambar dibawah untuk referensi dalam memahami  cara kerja Kristal piezoelektrik.

Kristal piezoelektrik di tempatkan diantara  dua plat elektroda. Bila terhadap plat diberikan gaya maka kristal akan mendapat tegangan dan mengalami deformasi. Deformasi ini menyebabkan timbulnya  beda potensial pada permukaan kristal. Muatan induksi pada kristal sebanding dengan gaya yang diberikan, yaitu memenuhi persamaan berikut

Q=dF……………………..persamaan 1
Dimana Q adalah muatan dalam unit coulomb, F adalah gaya dalam unit newton, d adalah tetapan yang disebut konstanta piezoelektrik.

Tegangan output Kristal memenuhi persamaan;

E=gtp…………………… ..persamaan 2
Dimana t adalah tebal  kristal dalam unit meter, p adalah tekanan dalam unit newton per meter persegi, dan g disebut sensitivitas tegangan.

Nilai sensitivitas tegangan beberapa bahan adalah seperti dibawah ini;
Kuarsa = 0,055 V*m/N
Garam Rochelle= 0,098 V*m/N
Amonium dihidrogen fosfat = 0,354 V*m?N

Contoh soal;
Kristal piezoelektrik yang dibentuk sedemikian rupa lengkap dengan dua elektroda pengapit dan kabel yang di hubungkan ke alat pengukur tegangan diberikan tekanan sebesar 200 psi, kristal tebalnya 2mm terbuat dari bahan kuarsa dengan konstanta piezoelektrik sebesar 0,055 Vm/N, hitung berapa keluaran yang terukur dari rangkaian tersebut?

Tegangan output dapat dihitung dengan menerapkan persamaan nomor 2
E=gtp
g= 0.055
t= 2/1000 = 0,002
p= 200 X (6,895 X1000) = 1380000
E= 0,055 X 0,002 X 1350000 = 148,5 V

Dalam sebuah transmitter untuk mengukur tekanan (Pressure transmitter) model penempatan kristalnya adalah seperti ditunjukkan pada gambar dibawah ini;

Baca artikel terkait tentang cara calibrasi transmitter disini