壓電陶瓷換能器在其中擔當著發(fā)射信號和接收信號的重要功能。把壓電陶瓷換能器產(chǎn)生的一定頻率和幅值的超聲信號通過發(fā)射電路打入液體內(nèi)部，經(jīng)過液體對信號的衰減，從接收換能器端可以接收到帶有液體濃度信息的信號。再通過聲衰減法的分析，有效得出液體的近似濃度。系統(tǒng)的軟件設計包括主程序，超聲測量程序，脈沖控制程序，脈沖收發(fā)程序，ADC采集控制程序以及時鐘和報警程序。

在簡單情況下，壓電材料受到與極化方向一致的應力F時，在極化方向上產(chǎn)生一定的磁場強度E，它們之間有一簡單的線性關系E=gF；反之，當與極化方向一致的外加電壓U加在壓電材料時，材料的伸縮形變S與電壓U也有線性關系S=dU。比例常數(shù)g、d稱為壓電常數(shù)，與材料性質(zhì)有關。由于E、S、F、U之間具有簡單的線性關系，因此我們就可以將正弦交流電信號轉(zhuǎn)變成壓電材料縱向長度的伸縮，成為聲波的來源；同樣也可以使聲壓變化轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷旱淖兓瘉斫邮章曅盘枴?/p>

壓電效應將電信號轉(zhuǎn)換為機械振動。這種換能器電聲轉(zhuǎn)換效率高，原材料價格便宜，制作方便，也不容易老化。石英晶體的伸縮量太小，3000V電壓才產(chǎn)生0.01um以下的變形。鈦酸鋇的壓電效應比石英晶體大20-30倍，但效率和機械強度不如石英晶體。鋯鈦酸鉛具有二者的優(yōu)點，可用作超聲波清洗，探傷和小功率超聲波加工的換能器。