超声波换能器是医用超声系统的关键核心部件，将系统的电信号转化为超声，经人体内部反射后转换回呼信号，传输回系统成像。换能器是整个系统的核心，因为换能器发送回系统的原始信号的质量是系统图像的原始材料，正如通常所说的“垃圾进，垃圾出”。 可以采用各种信号处理算法对图像进行优化建模，而原始信号的质量是提高图像质量的重要的基础，下面了解下超声波换能器工作原理简析。

　　超声波换能器如何完成这一重要任务，转换声电信号呢?目前医院临床使用的换能器声学探头几乎都采用这种堆叠结构。从磁头表面的透镜开始，主要的材料层分别有匹配层、压电晶片、背衬;它们之间有橡胶层，粘合在一起，压电晶片前后两端有金属涂层，与电缆连接。压电晶片是一种晶体材料，在静止平衡时晶格的正负电荷中心一致，所以没有电信号的输出，被外力拉伸或挤压时，晶格的正负电荷中心相互偏移，在材料内部形成电场，在电场的作用下正负电荷分别位于压电晶片的前后两端动态拉伸和按压，也就是反复进行机械振动时，材料内部的电场反复反转，在压电晶片的前后端形成交流输出，该效果称为压电效果。

　　匹配层和背衬

　　既然压电晶片可以实现声电信号的转换，为什么需要匹配层和背衬等其他材料? 这得谈谈什么样的超声波换能器才是理想的超声换能器。当然，美观、触感舒适是重要的感觉，什么样的内在性能能为完美的临床影像做出贡献。 简单的说，换能器由短电脉冲激励，发出的声音)响应幅度应尽可能大，响应时间也应尽可能短。 因为好的图像需要较高的灵敏度和分辨率，响应的幅度与图像的灵敏度对应，响应的时间与图像纵向(声波传播方向)的分辨率对应。在此，对匹配层和背衬材料在提高响应幅度、缩短响应时间方面所起的作用进行说明。

　　超声波换能器的类型及其应用

　　介绍了超声波换能器内部阵列元件的结构和特性，利用压电效应的超声波换能器阵列元件基本上就是这种结构。但是，由于临床使用的换能器大小、形状不同，为什么要设计不同类型的换能器?当然，这是为了满足医生临床使用的需要;临床医生需要通过超声波观察人体内部器官和组织，这些被观察的区域距离人体表面的深度不同，能够观察这些区域的表面窗口的大小也不同。换能器探头类型通常分为相控阵列、凸面和线阵。