壓電陶瓷換能器的功能是將輸入的電功率，轉(zhuǎn)換成機(jī)械功率再傳遞出去，而自身消耗很少的一部分功率。超聲波換能器要解決的技術(shù)問題是設(shè)計(jì)一種作用距離大、頻帶寬的超聲波換能器。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Cymbal陣列接收器組成。

壓電陶瓷圓盤換能器采用厚度方向極化的PZT-5壓電材料制成，Cymbal陣列接收器由8~16只Cymbal換能器、兩個(gè)金屬圓環(huán)和橡膠墊圈組成。本發(fā)明的作用距離大于35m，頻帶寬度達(dá)到10kHz，能檢測高速移動(dòng)的遠(yuǎn)距離目標(biāo)。在使用超聲波換能器時(shí)候，也會(huì)出現(xiàn)一些常見的一些問題。

超聲波振子受潮，可以用兆歐表檢查與換能器相連接的插頭，檢查絕緣電阻值即可以判斷基本情況，一般要求絕緣電阻大于5兆歐以上。如果達(dá)不到這個(gè)絕緣電阻值，一般是換能器受潮，可以把換能器整體放進(jìn)烘箱設(shè)定100℃左右烘干3小時(shí)，或者使用電吹風(fēng)去潮至阻值正常為止。

換能器振子打火，陶瓷材料碎裂，可以用肉眼和兆歐表結(jié)合檢查，一般作為應(yīng)急處理的措施，可以把個(gè)別損壞的振子斷開，不會(huì)影響到別的振子正常使用。振子脫膠，換能器是采用膠結(jié)，螺釘緊固雙重保障工藝，在一般情況下不會(huì)出現(xiàn)這種情況。

不銹鋼振動(dòng)面穿孔，一般換能器滿負(fù)荷使用10年以后，可能會(huì)出現(xiàn)振動(dòng)面穿孔的情況。振子發(fā)出刺耳的鳴響聲，可以檢查振子螺釘處，重新裝配，或是陶瓷片處出現(xiàn)松動(dòng)、破損也會(huì)出現(xiàn)這種情況。壓電陶瓷超聲換能器是一種電—力—聲轉(zhuǎn)換器，是指電信號(hào)和聲信號(hào)通過材料的特性進(jìn)行能量之間的相互轉(zhuǎn)換。

電信號(hào)選擇是交變信號(hào)，實(shí)驗(yàn)中采用的是正弦信號(hào)。實(shí)驗(yàn)中采用基本的普通直探頭進(jìn)行研究。厚度的伸縮型振動(dòng)是常用的振動(dòng)模式，它是指壓電元件沿厚度方向極化，同時(shí)它的振動(dòng)方向也是沿厚度方向。選擇這種元件的條件就是元件的直徑，或邊長要大于它厚度的10倍以上。