​超声波换能器的原理是运用热电效应和逆压电效应来实现电能量和超声波能量的转化。从总体上，如在压电型材上增加高频电子信号时，原材料也会产生对应的机械振动，进而产生超声波。反过来，当超声波作用于压电型材时，原材料也会产生对应的电子信号。因而，超声波换能器实际上就是一类能量转换器。

超声波换能器的构造主要包括压电元件、声学材料元件和电子元器件。压电元件是促进电能量和超声波能量转换的关键部分，常见的压电型材有石英、陶瓷等。声学材料元件连接着压电元件外部声场的窗口，它可以将压电元件所产生的超声波能量高效地传达到外部声场中。电子元器件则用以形成和操纵高频电子信号。

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超声波换能器的使用十分广泛，涉及到工业生产、诊疗、军事等行业。在工业生产中，超声波换能器适合于无损检测技术、超声波清洗、超声波焊接等。在医学中，超声波换能器适合于诊断治疗，如B超、超声碎石等。在军事中，超声波换能器适合于声纳、水声通信等。下面以超声波清洗为例，详解超声波换能器的使用。

超声波清洗是运用超声波的空化作用将材料表面的污渍去除。当超声波作用于清洁液时，液体内会产生大量细微气泡，这种气泡在声场影响下膨胀起来、崩溃，进而产生强悍的冲击力，能够把材料表面的污渍去除。超声波清洗具备清洗工作效率高、对周围环境零污染等优点，所以在工业与医疗领域得到了广泛的应用。

超声波换能器在未来发展中，将向着高频化、小型化和一体化方向发展。随着科技的发展的不断发展，超声波换能器的应用范围都将不断创新，如纳米制造、生物科学等。与此同时，针对超声波换能器的探索都将逐步推进，如新型压电型材、声学材料器件的设计和制造等。