工作原理

超声换能器即是谐振于超声频率的压电陶瓷，由材料的压电效应将电信号转换为机械振动。超声换能器（超声探头）的工作原理大体是相同的，其内部通常都包含一个电的储能元件和一个机械振动系统。当换能器用作发l射器时，从激励电源送来的电振荡信号将引起换能器中电储能元件中电场或磁场的变化，这种变化通过某种效应对换能器的机械振动系统产生一个推动力，使其进入振动状态，从而推动与换能器机械振动系统相接触的介质发生振动，向介质中辐射声波。接收声波的过程正好与此相反，外来声波作用在换能器的振动面上，从而使换能器的机械振动系统发生振动，借助某种物理效应，引起换能器储能元件中的电场或磁场发生相应的变化，从而引起换能器的电输出端产生一个相应于声信号的电压和电流。由压电陶瓷的压电效应实现电能与机械能（声波振动）的相互转换，并通过声阻抗匹配的前后辐射盖块进行放大的器件。

超声波换能器是超声波产品的心脏。而机电设备尤其重要。它将电箱送过来的高频高压电源转换成高频机械振动，功率输出l大可达好几千瓦，所以它的稳定性及功率输出对整机运作性能相当重要，也是设备中有价款值的，它是体现整台设备价值的关键。换能器的许多重要性能,如指向性、发射声功率、接收灵敏度以及声场特性等都直接受其工作频率的影响。 以下是如何检测超声波换能器的好坏的方法：

1、参数检测；检测换能器参数是否跟电箱参数匹配，是否能达到理想效果。

　　2、可以从它的制作工艺及外观来鉴别：它直接体现出技术对产品的质量重视，工艺及外观好的产品质量自然会好一点（但也不能绝l对是）。而且设计工艺直接影响产品质量。

　　3、可以根据它的工艺设计及使用材料来鉴别：不过这需要对换能器材料很了解和经验丰富。设计是否合理应根据选用材料来定，材料的好坏直接影响产品的质量，照板复l制出来的不一定行。同规格的材料产地不一样，质量也就相差很大。差的材料再好的技术也做出好产品。因此,在确定或选择工作频率时必须兼项各方面的因素予以综合考虑。

　　4、上机试验：

　　（1）稳定性试验（模拟老化试验）；带上设备额定负载检测电箱及换能器的功率输出稳定性。

　　（2）超负荷运作测试；测试产品质量的稳定性及寿命。此项检测只需带上额定负载连续不间断运行8小时即可。

　　（3）功率输出试验；它能检测出换能器与电箱的匹配情况，同时可以反应出电箱及换能器负载功率输出的大小，模具带的越大工作效果越好说明功率输出越强。（电流大小只能反应输出效率，并不代表设备功率大小） .

压电陶瓷换能器电感与电容匹配特性研究

　　采用等效电路法 ， 推导了不同匹配条件下压电换能器军效阻抗与匹配参数公式 ， 并获得了换能器的l佳电路匹配参数 。 结果表明 ， 利用所得公式 ， 可精l确计算出l佳匹配参数 ， 从而有效提高压电换能器的机电转换效率。

　　阻抗匹配电路原理与应用

　　阻抗匹配基本原理与概念，阻抗匹配常见于各级放大电路之间，放大电路与负载之间，信号与传输电路之间。微波电路与系统的设计中，无论是有源还是无源，都必须考虑匹配问题，其根本原因是低频电路中为电压与电流，而高频中导行电磁波不匹配就会发生严重的反射，损坏仪器和设备，文中阐述相应的解决方法。超声波换能器，其实就是频率与其谐振频率相同的压电陶瓷，利用的是材料的压电效应将电能转换为机械振动。