حسگرهای پرتوی بر پایه ساختاری{0}تیر مانند با یک سر ثابت و سر دیگر آزاد هستند. هنگامی که نیروی خارجی به انتهای آزاد یا تیر وارد می شود، پرتو کنسول خم می شود و تغییر شکل می دهد. سنسور این تغییر شکل کوچک یا تغییر ناشی از آن در کمیت های فیزیکی مرتبط را تشخیص می دهد و آن را به یک سیگنال الکتریکی قابل اندازه گیری تبدیل می کند، بنابراین کمیت اندازه گیری شده را حس می کند. عملکرد آن معمولاً شامل چهار مرحله اساسی است: اعمال کمیت اندازهگیری شده، تغییر شکل پرتو، تبدیل کمیت فیزیکی و تبدیل سیگنال.
بسته به روش تبدیل کمیت فیزیکی، اصول حسگر/تشخیص رایج مورد استفاده شامل پیزومقاومت، پیزوالکتریک، نوری، خازنی و تشدید است. سنسورهای پیزورزیستیو گیجهای فشار را در ریشه پرتوی کنسول متصل میکنند. هنگامی که پرتو خم می شود، مقاومت تغییر می کند و این تغییر از طریق مدار پل وتستون به خروجی ولتاژ تبدیل می شود. سنسورهای پیزوالکتریک از مواد پیزوالکتریک استفاده می کنند که در اثر نیرو، بار یا ولتاژ تولید می کنند. حسگرهای نوری از انحراف پرتو، تداخل سنجی نوری یا گریتینگ فیبر براگ برای تشخیص تغییر شکل استفاده می کنند. حسگرهای خازنی تغییرات خازن ناشی از تغییر در فاصله بین صفحات به دلیل تغییر شکل پرتو را تشخیص می دهند. سنسورهای تشدید تغییر در فرکانس تشدید پرتوی کنسول را تشخیص می دهند.