压电碰撞传感器能够利用压电材料的压电效应将被测物体的加速度信号转换为电信号,具有结构简单、灵敏度高、信噪比高及无需外部供电等优点,是汽车安全气囊系统中的核心部件。通常,压电碰撞传感器由压电陶瓷、绝缘材料与弹性基底依次连接形成密封结构,在惯性载荷作用下多层复合结构将产生复杂的机电耦合变换过程。因而,要实现高精度压电碰撞传感器的设计,需要建立其准确的机电耦合系统分析模型。目前研究中,忽略了由压电效应产生的自感应电场对传感器的后向耦合力,使得相应模型难于准确预测传感器的动态特性。为解决上述问题,本文根据压缩型压电碰撞传感器机电耦合特性做出相关研究,具体工作如下:（1）建立了压电式压缩型碰撞传感器八自由度等效动力学模型,利用状态空间方程法搭建SIMULINK数值仿真模型,采用四阶龙格库塔算法计算八自由度等效动力学模型在半正弦脉冲激励下的响应,结果与有限元仿真一致;（2）建立了考虑压电陶瓷自感应电场的压电碰撞传感器机电耦合理论模型,计算了冲击载荷作用下传感器的动态响应和电荷灵敏度,与有限元仿真结果对比表明,不考虑自感应电场时,前、中、后三个电压峰值对应电荷灵敏度理论与仿真误差依次为65.68%、15.42%、30.42%;考虑自感应电场时,前、中、后三个电压峰值对应电荷灵敏度理论与仿真误差分别降低至10.88%、7.71%、0.32%,计算精度较不考虑自感电场影响的模型有显著提升,验证了所建立的考虑自感应电场的压电传感器分析模型的准确性;（3）系统分析了传感器电荷灵敏度影响因素。电荷灵敏度与冲击载荷幅值大小无关,传感器性能稳定;与载荷作用时间有关,外载荷作用时间转换频率越接近传感器固有频率,对应电荷灵敏度越高,但共振现象影响传感器的使用寿命。在幅值8000g,作用时间为10μs的冲击载荷作用下,压电材料为PZT-5H且厚度为0.5mm时,电荷灵敏度最高。