挠曲电效应是材料极化强度(电场强度)与应变梯度之间的耦合关系,对于新型微纳米致动器,传感器和俘能器的性能具有重要影响。本文以考虑挠曲电效应的多层压电传感器为研究对象,分析其力电性能的尺度效应和挠曲电/压电性能的影响。以材料的电Gibbs自由能为基础,采用挠曲电材料的变分方法,基于Euler-Bernoulli梁假设,推导多层压电传感器的控制方程和广义机械边界条件,给出了一个描述压电-挠曲电耦合的新参数,其体现了材料压电效应和挠曲电效应各自的地位,与材料的压电系数,挠曲电系数和传感器压电层/弹性支撑层厚度有关。通过推导,本文也获得了输出电势(电压)与梁端部转角之间的解析关系式。分析均布力作用下的多层压电传感器,获得传感器结构的挠曲线方程和输出电势的解析表达式。通过数值算例,讨论了传感器的归一化挠度,归一化刚度和输出电势与结构尺寸和材料参数的相互关系。结果表明:当传感器尺寸较大时,压电效应对输出电势起着主导作用;随着传感器尺寸减小,挠曲电效应将对输出电势起着更显著的主导作用,此时,输出电势在某个结构临界尺寸存在最大值,此临界尺寸与材料参数有关。进一步研究发现,压电层结构的厚度和预极化方向对传感器系统输出电势也有很大影响。