ნახევარგამტარული წნევის სენსორები შეიძლება დაიყოს ორ კატეგორიად, ერთი ემყარება იმ პრინციპს, რომ ნახევარგამტარული Pn Junction (ან Schottky Junction) I-υ მახასიათებლები იცვლება სტრესის ქვეშ. ამ წნევის მგრძნობიარე ელემენტის შესრულება ძალიან არასტაბილურია და დიდად არ განვითარებულა. მეორე არის სენსორი, რომელიც დაფუძნებულია ნახევარგამტარული პიეზორესისტული ეფექტის საფუძველზე, რომელიც ნახევარგამტარული წნევის სენსორის ძირითადი მრავალფეროვნებაა. ადრეულ დღეებში, ნახევარგამტარული შტამების გაზომვები ძირითადად მიმაგრებული იყო ელასტიური ელემენტებისთვის, რათა სხვადასხვა სტრესი და დაძაბვის საზომი ინსტრუმენტები ყოფილიყო. 1960 -იან წლებში, ნახევარგამტარული ინტეგრირებული მიკროსქემის ტექნოლოგიის შემუშავებით, გამოჩნდა ნახევარგამტარული წნევის სენსორი დიფუზიის რეზისტორით, როგორც პიეზორეზისტული ელემენტი. ამ ტიპის წნევის სენსორს აქვს მარტივი და საიმედო სტრუქტურა, არ არის ფარდობითი მოძრავი ნაწილები, ხოლო სენსორის წნევის მგრძნობიარე ელემენტი და ელასტიური ელემენტი ინტეგრირებულია, რაც თავიდან აიცილებს მექანიკურ ჩამორჩენას და მცოცავი და აუმჯობესებს სენსორის შესრულებას.

ნახევარგამტარული ნახევარგამტარული პიეზორესისტული ეფექტს აქვს მახასიათებელი, რომელიც დაკავშირებულია გარე ძალასთან, ანუ, რეზისტენტობა (წარმოდგენილია სიმბოლო ρ) ცვლილებები სტრესთან, რომელსაც მას ატარებს, რომელსაც ეწოდება პიეზორეზისტული ეფექტი. ერთეულის სტრესის მოქმედების პირობებში რეზისტენტობის ფარდობითი ცვლილებას ეწოდება პიეზორესისტული კოეფიციენტი, რომელიც გამოიხატება სიმბოლოთი π. გამოხატა მათემატიკურად, როგორც ρ/ρ = π σ.

სადაც σ წარმოადგენს სტრესს. სტრესის ქვეშ ნახევარგამტარული წინააღმდეგობის შედეგად გამოწვეული წინააღმდეგობის მნიშვნელობის (R/R) შეცვლა ძირითადად განისაზღვრება რეზისტენტობის შეცვლით, ამიტომ პიეზორეზისტული ეფექტის გამოხატულება ასევე შეიძლება დაიწეროს როგორც r/r = πσ.

გარე ძალის მოქმედების თანახმად, გარკვეული სტრესი (σ) და შტამი (ε) წარმოიქმნება ნახევარგამტარული კრისტალებში, ხოლო მათ შორის ურთიერთობა განისაზღვრება იანგის მოდულით (y) მასალის, ანუ y = σ/ε.

თუ პიეზორეზისტული ეფექტი გამოხატულია ნახევარგამტარული შტამით, ეს არის r/r = gε.

G ეწოდება წნევის სენსორის მგრძნობელობის ფაქტორს, რომელიც წარმოადგენს წინააღმდეგობის მნიშვნელობის შედარებით ცვლილებას ერთეულის შტამების ქვეშ.

პიეზორესისტული კოეფიციენტი ან მგრძნობელობის ფაქტორი არის ნახევარგამტარული პიეზორესისტული ეფექტის ძირითადი ფიზიკური პარამეტრი. მათ შორის ურთიერთობა, ისევე, როგორც სტრესსა და დაძაბულობას შორის ურთიერთობა, განისაზღვრება იანგის მასალის მოდულის მიერ, ანუ g = π y.

ნახევარგამტარული კრისტალების ანისოტროპიის გამო ელასტიურობაში, იანგის მოდული და პიეზორესისტული კოეფიციენტი იცვლება ბროლის ორიენტაციით. ნახევარგამტარული პიეზორესისტული ეფექტის სიდიდე ასევე მჭიდრო კავშირშია ნახევარგამტარული წინააღმდეგობის გაწევის წინააღმდეგ. რაც უფრო დაბალია რეზისტენტობა, მით უფრო მცირეა მგრძნობელობის ფაქტორი. დიფუზიის წინააღმდეგობის პიეზორეზისტული ეფექტი განისაზღვრება დიფუზიის წინააღმდეგობის ბროლის ორიენტაციისა და მინარევების კონცენტრაციით. მინარევების კონცენტრაცია ძირითადად ეხება დიფუზიის ფენის ზედაპირის მინარევების კონცენტრაციას.