歷史上，幾乎所有動態測量應用都使用壓電電荷輸出傳感器。這些傳感器僅包含壓電傳感元件(沒有內置電子元件)，并具有高阻抗輸出信號。電荷輸出傳感器的主要優點是它們能夠在高溫環境下工作。某些傳感器能夠承受超過+1000ºF(+538ºC)的溫度。然而，壓電傳感晶體產生的輸出對各種環境因素的腐蝕極為敏感。必須使用低噪聲布線來降低射頻干擾(RFI)和電磁干擾(EMI)。使用綁帶或膠帶可減少摩擦電(運動引起的)噪聲。

　　為了正確分析來自電荷輸出傳感器的信號，通常必須將高阻抗輸出轉換為低阻抗電壓信號。這可以通過讀出設備的輸入或通過串聯電壓和電荷放大器直接完成。每個案例將單***考慮。

　　電壓模式(和電壓放大)系統

　　某些壓電傳感器具有極高的內部源電容值，可直接插入高阻抗(> 1兆歐)讀出設備，如示波器和分析儀。具有低內部源電容的其他元件可能需要在線信號調節，例如電壓放大器。見圖1。

　　圖1：典型電壓模式系統

　　這些電壓模式系統的示意圖包括傳感器，電纜和電壓放大器或讀出設備的輸入電容，如圖2所示。絕緣電阻(信號和地之間的電阻)假設很大(> 10 12歐姆)和因此未在原理圖中示出。

　　圖2：電壓模式系統原理圖

　　電荷輸出傳感器的開路(例如，電纜斷開)電壓靈敏度V1(伏特每psi，lb或g)可以通過等式1在數學上表示

　　.V 1 = q / C 1(等式1)

　　其中：q =基本電荷靈敏度，單位為pC / psi，lb或g

　　C 1 =內部傳感器(晶體)電容，單位為pF

　　(p = pico = 1 x 10 -12 ; F =法拉)

　　在讀數儀器(或輸入級)測量的整個系統電壓靈敏度電壓放大器)是公式2中所示的減小值

　　.V 2 = q /(C 1 + C 2 + C 3)(公式2)

　　其中：C2 = pF中的電纜電容

　　C 3 =電壓放大器或讀出儀器的輸入電容，單位為pF

　　根據靜電定律(公式1和2)，具有低電容的傳感元件將具有高電壓靈敏度。這就解釋了為什么低電容石英傳感器主要用于電壓系統。

　　系統電壓靈敏度對總系統電容的這種依賴性嚴重限制了傳感器輸出電纜的長度。它解釋了為什么高阻抗型壓電傳感器的電壓模式靈敏度是用給定的電纜電容測量和指定的。如果更改了電纜長度和/或類型，則必須重新校準系統。這些公式還顯示了保持傳感器輸入電纜/連接器干燥和清潔的重要性。由于污染導致的總電容或絕緣電阻損失的任何變化都可以從根本上改變系統特性。此外，高阻抗輸出信號強制要求使用低噪聲同軸電纜，并且除非采取大量措施來密封電纜和連接器，否則不能在潮濕或骯臟的環境中使用這種系統。

　　從性能方面來看，電壓模式系統能夠在高頻下進行線性操作。某些傳感器的頻率限制超過1 MHz，因此可用于檢測上升時間僅為幾微秒的沖擊波。但是，必須小心，因為大的電容電纜負載可能充當濾波器并降低該較高的工作頻率范圍。

　　不幸的是，許多電壓放大系統的噪聲基底(分辨率)可能比等效電荷放大系統高一個數量級。因此，高分辨率ICP®和/或電荷放大傳感器通常用于低幅度動態測量。