超声换能器是一种将电磁能转化为机械能（声能）的装置，通常由压电陶瓷或其它磁致伸缩材料制成，常见的超声波清洗器、超声雾化器、B超探头等都是超声换能器的应用实例。

工作原理超声换能器即是谐振于超声频率的压电陶瓷，由材料的压电效应将电信号转换为机械振动。医用超声换能器（超声探头）的工作原理大体是相同的，其内部通常都包含一个电的储能元件和一个机械振动系统。当换能器用作发射器时，从激励电源送来的电振荡信号将引起换能器中电储能元件中电场或磁场的变化，这种变化通过某种效应对换能器的机械振动系统产生一个推动力，使其进入振动状态，从而推动与换能器机械振动系统相接触的介质发生振动，向介质中辐射声波。接收声波的过程正好与此相反，外来声波作用在换能器的振动面上，从而使换能器的机械振动系统发生振动，借助某种物理效应，引起换能器储能元件中的电场或磁场发生相应的变化，从而引起换能器的电输出端产生一个相应于声信号的电压和电流。

功能医用超声换能器（超声探头）是医学超声仪器系统的重要组成部分，它在新型医学仪器的研制和医学研究中，占有相当重要的位置。超声诊断中，首先必须向人体发射超声波，然后接收人体组织结构信息的反射回波。起信息转换作用的是医用超声换能器，由它完成一种电-声和声-电转换，换能器的性能状况直接关系着医用超声设备的性能。

结构

压电晶体是主体功能件，用来发射和接收超声波，完成声-电和电-声转换工作。其几何形状和尺寸是根据诊断要求来设计的。由于压电晶体较脆及要求绝缘、密封、防腐蚀等，故必须将压电晶体装入壳体内。

压电晶体两端镀上电极，上、下电极分别焊有一根引线，与壳体上的电极插件相连，用来传输电信号。

垫衬吸声材料（又称为吸收块、吸声块）用于衰减并吸收压电晶体背向辐射的超声能量，使之不在探头中来回反射而使晶体的振铃时间加长，因此要求垫衬具有较大的衰减能力，并具有与压电材料接近的声阻抗，以使来自压电晶体背向辐射的声波全部进入垫衬中并不再反射回到晶体中去吸声材料一般为环氧树脂加钨粉，或铁氧体粉加橡胶粉配合而成。声学绝缘层，防止超声能量传至探头外壳引起反射，造成对信号的干扰。

保护层，用以保护振子不被磨损。由于保护层与振子和人体组织同时接触，是介于振子与人体组织之间的一层物质，要求保护层既要起到防止磨损，保护振子的功能，又要在传递超声波中尽量没有衰减，具有良好的透射功能；因此，要求保护层的声阻抗接近人体组织的声阻抗，并且具有既有耐磨性，又有良好的透射性的最佳厚度。保护层应该选择衰减系数低并耐磨的材料，并将保护层兼做为层间插入的声阻抗渐变层，其厚度应为λ/4。

外壳作为探头内部材料的支承体，起支撑、容纳、密封、绝缘、承压、屏蔽及保护振子的作用，并用来固定电缆引线，壳体上通常标明该探头的型号、标称频率。有时壳体内还装有阻抗变换器、前置放大器、阻尼电阻以及调节电感等附件。

分类医疗超声换能器的种类，可以按照换能器工作时所产生的波束的多少，分为单波束和多波束。少到单个波束，多到个波束。按换能器阵元的空间排列的维数，又可以分为一维阵(一维线阵，一维凸线阵，一维相控阵)，1.5维，1.75维，或两维声学基阵。根据换能器工作频率的范围，可以分为低频，高频换能器。在医疗超声设备中，低频换能器可以到KHz，甚至更低到20KHz，高频换能器目前则可以到50MHz。如果按照换能器制作的材料来区分，那又可以分为压电陶瓷换能器，压电薄膜换能器，压电厚膜换能器，压电单晶换能器，复合材料换能器，微机械加工的电容式换能器，微机械加工的压电式换能器等。

使用时注意事项1.连接探头前是在断电关机情况下进行，当其从主机上插拔探头前，必须先把主机电源切断避免因电流多次瞬间导通而产生强大的电流，烧坏探头内部的线材或芯片。2.探头在使用过程中严禁敲打，跌落碰撞。3.为保持干燥清洁，在探头不用时，放入保护盒。4.探头使用后必须清洁处理，探头表面可用软布浸水清洗，不可用硬纸等擦洗，易造成探头的声透镜损坏。5.避免在强电磁场的地方使用，防止图像显示受干扰。

超声刀器械的保养：1、安装时不能使用，应用扭力扳手将其卡紧。2、测试和使用过程中不要触摸刀头，不要碰到金属。在没有钳夹组织时踩脚踏，刀头要张开，不要闭合空踩，使用时丶好把组织钳夹在刀头前的大部分。3、手柄连线盘放收藏时应保持线圈的直径达15—20cm，不可扭曲、折叠，防止连线被折断。4、使用每隔10min一15min时，把刀头浸在水中踩脚档并轻轻抖动，把刀头的组织和血块冲出，以免堵塞。5、清洗10min刀芯时用软布轻擦，切忌用刷子刷，以免损伤硅胶环，影响功率。6、不要在血液中使用，否则对刀头损伤很大。7、持续工作超过10s对刀头的损伤是主大的，一般7s就会断开，尽量放开，再二次工作。8、工作时绝丶对不允许旋转刀头，否则对刀头损伤很大。组织游离好后再夹持，不要夹持太大块组织。9、分离组织后，要及时用湿纱布抹净刀头上附着的焦痂及组织，并将刀头放入水中震荡清洗，保持清洁才能输出功率。

超声刀手柄维修范围：超声刀手柄使用次数刷新，HP银手柄刷新后次数95次，HPblue蓝手柄刷新后次数次；超声刀手柄线缆维修/更换等更换螺纹杆、阵元等维修更换轴承等

超声刀主机维修范围:更换主机板更换电源板更换显示板

超声刀头一些常见故障：无咬合力、钳头掉、断、铆钉脱落、绝缘处脱落、烧焦、按键失效、刀头断裂等。故障处理：更换塑料连接孔、更换刀芯、装铆钉、更换绝缘片、更换按键、更换外壳。

常见故障一、超声波换能器无超声，电源开关指示灯不亮，风机不转。1、检查电源开关损坏，是则更换风机。2、无超声，电源开关指示灯无显示，风机运转正常。3、检查整流桥是否损坏，把指针万用表调到×10K挡，黑表笔接整流桥正极，红表笔分别接AC端两引脚是否导通，是则更换整流桥，否则检查下一步。4、检查主电容是否损坏，是则更换电容。5、检查功率管是否损坏，把指针万用表调到×10K挡，黑表笔接功率管的2脚，红表笔分别接1、3脚是否导通，是则更换功率管，否则恢复工作状态。二、超声波换能器有超声，但功率不能调节。1、检查可控硅是否短路，是则更换，否则检查下一步。2、检查三极管T5是否损坏，是则更换。三、超声波换能器超声强度变弱。1、用频率表测量主机频率是否在正常频率范围内，一般28K的震子为27—31K，40K的震子为39—41K。如果差别太大，可通过调节主板上的频率调节电位器来恢复。2、观察电流表的电流大小，如果电流比额定电流过小，首先应检查超声波震板是否有损坏，例如震子脱落，震子晶片破裂，粘结胶水开裂等，连接导线是否有短路等。一般情况下，如果电流下降不多或基本没有下降，而声音又正常，但是超声强度下降比较厉害，则很可能是震子粘结胶水开裂，其判断方法为；观察震子与钢板连接处的胶水涂层，正常情况下应该是光滑的表面，如有细小裂痕则很可能是胶水已开裂，此时应该把震子取下重新粘结，如电流下降比较厉害，则主要检查是否有连接导线断路或震子晶片片裂。3、一般工作电压，清洗对象，水温高低及清洗液的种类等都会对超声强度有影响，特别是在剧烈搅动时，超声会减弱，数十秒钟才能恢复，注意使用方法。四、超声波换能器无超声，电源开关指示灯亮，风机运转正常。1、将输出电缆线取下，打开电源，把功率调到最大，用万用表交流0V档，测量输出端的电压，一般为0V左右。如果有电压，说明发生器没问题，插上输出电缆线，检查第⑤步，如果没有电压，检查下一步。2、用万用表直流0V档，测量主电容或整流桥输出正负两端，是否有V左右，没有电压则检查第④步，有电压检查下一步。3、用万用表交流20V档测量D1（频率测量二极管）应有10V左右，如果没有电压，更换IC1模块。4、检查功率控制部分，测量功率调节电位器是否短路，是则更换，否则检查功率，控制输出电阻R3应为Ω5W电阻是否损坏，是则更换电阻。5、检查超声波震子是否正常，可用兆欧表测量震子两端的绝缘电阻，一般为K以上或用万用表的X10K档测量震子两端电阻，一般表针会有小幅摆动，并回到原位，调换表笔会有同样结果，如果电阻偏小可能是震子问题，受潮或短路。