超声波换能器(俗称“超声波振子”或者“超声波振头”)是一种机电转换器件，它具有电学和机械两种端口。电端口为振子通过电匹配电路与超声波发生器相连接。机械端口为超声波振子通过声学匹配元件与声学负载(清洗槽、清洗媒质、工件等)相连接。超声波清洗机属于大功率超声波应用范畴,更关注的是电端口匹配原理与应用。也就是说超声波发生器始终会遇到与超声波振子(或者超声波振板)的阻抗匹配问题。

超声波振子的电匹配要完成两项主要任务:其一是把超声波振子的阻抗值变换成超声波发生器所需要的阻抗值，通常称之为“变阻匹配”;其二是调谐作用，也即利用感性元件来消除超声波振子的容性阻抗，也称之为“调谐匹配”。

超声波清洗换能器的参数：

居里点温度Tc：

PZT压电陶瓷晶片达到居里点温度T时,该压电陶瓷片体就会发生相变,即马上失去压电效应。超声波清洗机用压电陶瓷片PZT-4(A)Tc,330℃;PZT-4(B)T,325℃;PZT-8(A)Tc,315℃;PZT-8(B)Tc,320℃。实际应用中大都建议在安全温度的极限T<1/2(Tc一0℃),一般规定 T为120℃。若超过最大容许温度,压电陶瓷晶片的劣化和连锁反应速度是始料不及的,其后果是晶片爆裂,超声波换能器损坏。

机械谐振频率Fs：

机械谐振频率即换能器的工作频率,该频率在使用中应尽可能接近期望值,因为在Q值不是很高的情况下,超声波振子都有一定的频率适应范围,而且为了方便与超声波发生器驱动相匹配(发生器的工作频率一般允许合格范围在士0.5kHz之内)。

动态电阻R1:
动态电阻指换能器或压电陶瓷的等效电路中,串联支路的电阻,在条件相同的情况下选择中、低频段换能器的动态电阻为 15~250,高频段换能器在130~800kHz频段,动态电阻R≤300(个别公司的动态电阻R≥350)。

机械品质因数Qm：
机械品质因数指换能器在谐振状态下振动振幅的放大能力,这是一个无量纲因数。机械品质因数 Qm值越大,超声波振子的电声转换效率越高,但是振子的带宽也越窄,振子的频率适应范围窄会导致多振子不易协同工作。一般将清洗机换能器的Qm值控制在800~1000内,根据使用场合的不同,可以适当地扩大Qm值范围。这个参数在超声清洗的应用中却非常有价值。

PZT-4（P4）适用于超声波清洗和无损检测转换器，它具有高耦合系数，中等的机械品质因素和优异的机械稳定性，并可以承受共振时产生的较大振幅。转换器的能量输出（在水下单向输出）范围可介 7-10 W/cm2。陶瓷元件的最高操作温度不得超过125 °C, 其抗压强度取决于安装条件（负荷应均匀分布） ，在连续受压模式下通常最大可以达到70MPa。

PZT-8  (P8 )是为那些需在单位面积下承受大载荷的转换器设计的，这种材料结合了高机械品质因素、高耦合系数及低介质损耗。它还具备较好的抗退极化特性，所以 P8特别适合大功率换能器。通过适当的设计，转换器可以实现超过2kw的主动功率输出。这种转换器主要用于超声波焊接和超声波加工设备中，也可用于高性能超声波清洗设备中。基于转换器的设计和耦合方法，超声波清洗系统的配置范围为主动功率输出介于10-20W/cm2（水下单向发射），最高工作温度为125 °C, 最大连续抗压强度（假定负荷均分布）约为125MPa。