超聲波換能器是一種將電磁能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能（聲能）的裝置，通常由壓電陶瓷或其它磁致伸縮材料制成，常見(jiàn)的超聲波清洗器、超聲霧化器、B超探頭等,都是超聲波換能器的應(yīng)用實(shí)例。超聲波換能器包含了電路系統(tǒng)、機(jī)械振動(dòng)系統(tǒng)和聲學(xué)系統(tǒng)，并且三者在換能器工作時(shí)，有機(jī)地結(jié)合在一起成為一個(gè)統(tǒng)一的整體。

這樣就決定了對(duì)它的研究方法是融合了電子學(xué)、力學(xué)、聲學(xué)等諸方面的研究方法，并且通過(guò)電 -力 - 聲類比，使三者能夠用統(tǒng)一的等效機(jī)電圖和等效方程式，方便地進(jìn)行對(duì)其深入的研究。

由于換能器的機(jī)械系統(tǒng)和電路系統(tǒng)是互相耦合的，所以機(jī)械系統(tǒng)的振動(dòng)會(huì)影響到電路的平衡，而電路的變化也會(huì)影響到機(jī)械系統(tǒng)的振動(dòng)，因此總是利用這些方程組分析、討論換能器的工作特性。為了確定換能器的工作狀態(tài)，必須求出它的機(jī)械振動(dòng)系統(tǒng)的狀態(tài)方程式,和電路系統(tǒng)的狀態(tài)方程式。

換能器機(jī)械系統(tǒng)的狀態(tài)方程式 (簡(jiǎn)稱為機(jī)械振動(dòng)方程 )是換能器處于工作狀態(tài)時(shí)，描寫它的機(jī)械振動(dòng)系統(tǒng)的力與振速的關(guān)系式，而電路系統(tǒng)的狀態(tài)方程式 (簡(jiǎn)稱電路狀態(tài)方程式 )是描寫電路系統(tǒng)的振動(dòng)特性的。超聲波換能器的功能是將輸入電功率轉(zhuǎn)換為機(jī)械功率（即超聲），然后傳輸，同時(shí)消耗其自身功率的一小部分。

對(duì)于超聲換能器，要解決的技術(shù)問(wèn)題是設(shè)計(jì)一種工作距離大，頻帶寬的超聲換能器。該換能器由外殼，匹配層，壓電陶瓷圓盤換能器，背襯，引出電纜和mb陣列接收器組成。壓電陶瓷盤式換能器由沿厚度方向極化的PZT-5壓電材料制成。 mb陣列接收器由8-16個(gè)Cy傳感器，兩個(gè)金屬環(huán)和橡膠墊圈組成。