压电陶瓷换能器的功能是将输入的电功率，转换成机械功率再传递出去，而自身消耗很少的一部分功率。超声波换能器要解决的技术问题是设计一种作用距离大、频带宽的超声波换能器。换能器由外壳、匹配层、压电陶瓷圆盘换能器、背衬、引出电缆和Cymbal阵列接收器组成。

压电陶瓷圆盘换能器采用厚度方向极化的PZT-5压电材料制成，Cymbal阵列接收器由8~16只Cymbal换能器、两个金属圆环和橡胶垫圈组成。本发明的作用距离大于35m，频带宽度达到10kHz，能检测高速移动的远距离目标。在使用超声波换能器时候，也会出现一些常见的一些问题。

超声波振子受潮，可以用兆欧表检查与换能器相连接的插头，检查绝缘电阻值即可以判断基本情况，一般要求绝缘电阻大于5兆欧以上。如果达不到这个绝缘电阻值，一般是换能器受潮，可以把换能器整体放进烘箱设定100℃左右烘干3小时，或者使用电吹风去潮至阻值正常为止。

换能器振子打火，陶瓷材料碎裂，可以用肉眼和兆欧表结合检查，一般作为应急处理的措施，可以把个别损坏的振子断开，不会影响到别的振子正常使用。振子脱胶，换能器是采用胶结，螺钉紧固双重保障工艺，在一般情况下不会出现这种情况。

不锈钢振动面穿孔，一般换能器满负荷使用10年以后，可能会出现振动面穿孔的情况。振子发出刺耳的鸣响声，可以检查振子螺钉处，重新装配，或是陶瓷片处出现松动、破损也会出现这种情况。压电陶瓷超声换能器是一种电—力—声转换器，是指电信号和声信号通过材料的特性进行能量之间的相互转换。

电信号选择是交变信号，实验中采用的是正弦信号。实验中采用基本的普通直探头进行研究。厚度的伸缩型振动是常用的振动模式，它是指压电元件沿厚度方向极化，同时它的振动方向也是沿厚度方向。选择这种元件的条件就是元件的直径，或边长要大于它厚度的10倍以上。