PE加速度傳感器的工作原理是：將質量塊的加速度轉換為其對壓電材料所施加的力，通過測得該力的大小從而換算出加速度的值。測量時，傳感器與被測物剛性固定在一起，當被測物振動時，傳感器與基座也會產生相同的振動。由于質量塊的質量相對較小，而彈簧的剛度相對很大，所以可認為質量塊的慣性很小。因此質量塊感受到與傳感器基座相同的振動，并受到與加速度方向相反的慣性力的作用。于是，質量塊就有一正比于加速度的交變力作用在壓電片上，使其兩個表面產生交變電荷。當振動頻率遠低于傳感器的固有頻率時，傳感器的輸出電荷與作用力成正比，亦即與被測物的加速度成正比。

　　由于PE傳感器的輸出量為電荷，因此其后端必須與電荷放大器或電壓放大器連接，才能將電荷信號轉換為電壓信號，此電壓信號經過后級放大、濾波等調理電路即可送入示波器等設備。由于PE傳感器的輸出阻抗較高，易受輸出的電荷信號易受噪聲干擾，因此必須使用特殊的低噪聲電纜。

　　PE加速度傳感器的結構組成：兩片壓電片組成了其壓電元件，表面有鍍銀層，中間夾有一金屬片，并焊有輸出引線，另一輸引線直接與基座相連。壓電片上放有一個比重較大的質量塊，并用一硬彈簧或螺栓對其施加預載荷。整個組件封裝在一個金屬殼體內部，基座一般較為厚重且剛度大。