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

這樣就決定了對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，并且通過電 -力 - 聲類比，使三者能夠用統(tǒng)一的等效機電圖和等效方程式，方便地進行對其深入的研究。

由于換能器的機械系統(tǒng)和電路系統(tǒng)是互相耦合的，所以機械系統(tǒng)的振動會影響到電路的平衡，而電路的變化也會影響到機械系統(tǒng)的振動，因此們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)，必須求出它的機械振動系統(tǒng)的狀態(tài)方程式和電路系統(tǒng)的狀態(tài)方程式。換能器機械系統(tǒng)的狀態(tài)方程式，是換能器處于工作狀態(tài)時，描寫它的機械振動系統(tǒng)的力與振速的關(guān)系式，而電路系統(tǒng)的狀態(tài)方程式是描寫電路系統(tǒng)的振動特性的。

超聲波換能器的功能是將輸入電功率轉(zhuǎn)換為機械功率（即超聲），然后傳輸，同時消耗其自身功率的一小部分。對于超聲換能器，要解決的技術(shù)問題是設(shè)計一種工作距離大，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Cy傳感器，兩個金屬環(huán)和橡膠墊圈組成。本發(fā)明的工作距離大于35m，頻帶寬度達到10kHz，可以檢測出高速移動的長距離目標。