在现代化机械制造设备的控制系统中,传感与测量装置是必不可少的组成部分。压电测试技术作为一项优秀的动态测试技术,在过去的几十年里得到了迅猛的发展,并且已经被成功应用于国防与民生建设的很多领域的测试系统中。实际应用时,尤其是一些大型制造装备中,伴随设备运转会产生巨大的矢量力,通常这些力大小在10KN以上,传统的支承式传感器已经不能满足测量要求,而要对这些载荷进行实时测量就要考虑大力测量技术。在以往的研究中,基于工程应用的大力值测力系统研究比较多,而针对单个传感器分载的基础研究很有限。压电式三向力传感器是组成压电测试系统的基础组成单元,从三向力传感器的自身结构出发,充分讨论压电三向力传感器的基础原理,包括核心元件-石英晶片、石英晶组组成原理以及传统测力仪的基本结构原理。利用有限元软件对现有的压电式三向力传感器进行分析,得到三向力传感器一些关键尺寸对传感器自身刚度的影响曲线,这对提高压电测试系统的测量能力很有意义。同时本文以并联分流这一分载测量方式为出发点,使用45号钢材设计加工了类似于三向力传感器外形的分载柱状装置,通过对几组不同的布置方式,结合传感器的输出电压值,对压电三向力传感器进行轴向分载试验和横向分载试验,得出不同尺寸的分载柱以及不同布置形式下分载装置的轴向及横向分载比。对试验数据进行分析,找出分载装置与传感器实际分载效果之间的量化关系,依据该分载比公式,可通过选择合适的参数设计预定分载比的测力仪,避免了以往设计的盲目性,提高整个测力仪的设计效率,并为测力仪的优化提供了理论依据。最后分析轴向分载与横向分载之间的关系,并讨论如何解决两者之间的矛盾。