Piezoelektrični pretvarač je uređaj koji pretvara jednu vrstu energije u drugu koristeći prednosti piezoelektričnih svojstava određenih kristala ili drugih materijala. Kada je piezoelektrični materijal podvrgnut naprezanju ili sili, on stvara električni potencijal ili napon proporcionalan veličini sile. To čini ovaj tip pretvarača idealnim kao pretvarač mehaničke energije ili sile u električni potencijal.
Visoka osjetljivost piezoelektričnih pretvarača čini ih korisnim u mikrofonima, gdje pretvaraju zvučni tlak u električni napon, u preciznim vagama, u akcelerometrima i detektorima pokreta te kao generatori i detektori ultrazvuka. Također se koriste u ispitivanju bez razaranja, u stvaranju visokih napona i u mnogim drugim primjenama koje zahtijevaju precizan osjećaj gibanja ili sile.
Piezoelektrični efekt također djeluje obrnuto, tako da će napon primijenjen na piezoelektrični materijal uzrokovati savijanje, rastezanje ili na drugi način deformirati taj materijal. Ova deformacija je obično vrlo mala i proporcionalna primijenjenom naponu, tako da obrnuti učinak nudi metodu preciznog kretanja na mikro skali. Pretvornik se stoga može koristiti kao aktuator za točno podešavanje finih optičkih instrumenata, lasera i mikroskopa atomske sile.
Ovi se uređaji mogu koristiti i kao senzori i kao aktuatori, pa se nazivaju pretvaračima, što je izraz koji se primjenjuje na svaki uređaj koji može pretvoriti jedan oblik energije u drugi. Kao rezultat toga, i piezoelektrični senzori i piezoelektrični aktuatori potpadaju pod ovaj naslov. Senzor pretvara mehaničku energiju u električni potencijal, a aktuator pretvara električnu energiju u mehaničku silu ili gibanje.
Napon koji stvaraju piezoelektrični pretvarači može biti prilično visok, često u tisućama volti, ali je kratak, javlja se samo kada je materijal u početku deformiran. To ih čini korisnim u elektroničkim upaljačima za cigarete i upaljačima s gumbima za plinske kuhare i roštilje. U ovim aplikacijama, pritiskom na gumb aktivira se mali čekić s oprugom, koji udara u piezoelektrični materijal i stvara napon dovoljan da izazove električni luk da skoči između izloženih elektroda upaljača.
Izvorno se smatralo da su svojstvo samo određenih vrsta kristala poput kvarca i topaza, napredak u znanosti o materijalima rezultirao je stvaranjem polimera i keramike koji također pokazuju piezoelektrična svojstva. Zapravo, najčešći piezoelektrični materijal koji se trenutno koristi je umjetni keramički olovni cirkonat titanat, poznat kao PZT. Ovaj materijal ima sposobnost da pruži dvostruko veći napon od kvarca pod danom silom.
Ovi su pretvarači jednostavni, pouzdani i vrlo robusni, pa nalaze široku primjenu u industriji, medicini i radu u zrakoplovstvu. Na njih ne utječu vanjska elektromagnetska polja, pa se mogu koristiti u aplikacijama gdje bi elektronički senzori otkazali. Oni su stabilni u širokom rasponu temperatura, ali na njih može utjecati dugotrajna uporaba na visokim temperaturama.