壓電陶瓷換能器是利用某些單晶材料的壓電效應(yīng)，和某些多晶材料的電致伸縮效應(yīng)，來將電能與聲能進(jìn)行相互轉(zhuǎn)換的器件。因其電聲效率高、功率容量大以及結(jié)構(gòu)和形狀，可以根據(jù)不同的應(yīng)用分別進(jìn)行設(shè)計，在功率超聲領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。

某些單晶材料的結(jié)構(gòu)具有非對稱特性，當(dāng)這些材料受到外加應(yīng)力作用而產(chǎn)生應(yīng)變時，其內(nèi)部晶格結(jié)構(gòu)的變化，會破壞原來宏觀表現(xiàn)為電中性的狀態(tài)，產(chǎn)生極化電場，所產(chǎn)生的電場與應(yīng)變的大小成正比。這種現(xiàn)象稱為正壓電效應(yīng)，它是由居里兄弟于1880年發(fā)現(xiàn)的。

隨后，在1881年又進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)這類單晶材料還具有逆壓電效應(yīng)，即具有正壓電效應(yīng)的材料在受到外加電場作用時，會有應(yīng)力和應(yīng)變產(chǎn)生，其應(yīng)變與外電場的大小成正比。壓電效應(yīng)是晶體結(jié)構(gòu)的一個特性，它與晶體結(jié)構(gòu)的非對稱性有關(guān)，而壓電效應(yīng)的大小及性質(zhì)則與施加的應(yīng)力，或電場對晶體結(jié)晶軸的相對方向有關(guān)。

某些多晶材料中存在有自發(fā)形成的分子集團，即所謂“電疇”，具有一定的極化，并且沿極化方向的長度往往與其他方向的長度不同。當(dāng)有外加電場作用時，電疇會發(fā)生轉(zhuǎn)動，使其極化方向與外加電場方向趨于一致，從而使該材料沿外加電場方向的長度將發(fā)生變化，表現(xiàn)為彈性應(yīng)變。這種現(xiàn)象稱為電致伸縮效應(yīng)。

電致伸縮效應(yīng)也有逆效應(yīng)，即具有電致伸縮效應(yīng)的多晶材料在經(jīng)受外加應(yīng)力產(chǎn)生應(yīng)變時，其總的極化強度將會發(fā)生變化，即表現(xiàn)為電極化。因此電致伸縮效應(yīng)可以說與電極化現(xiàn)象有關(guān)。

壓電換能器是一般不分正負(fù)極的。因為壓電換能器都是交流驅(qū)動。但像清洗，焊接換能器，為了方便，一般把跟前后蓋板連接的電極認(rèn)為是負(fù)極。檢測用的換能器，如果是金屬外殼的，一般會把金屬外殼跟壓電換能器其中一級接在一起，當(dāng)屏蔽用，這個當(dāng)負(fù)極。