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[!--downpath--]描述超声波换能器的性能指标有工作频率、机电耦合系数、机电转换系数、质量素数、方向特性、发射功率、效率、灵敏度等。根据不同的实际效益和不同的使用场合，提出了不同的要求。不同的换能器性能。 例如电功率与哪些因素有关，军用换能器的要求与超声波探测器的要求不同。 并且换能器对接收提出的要求也不同。
1 发射换能器和接收换能器共同要求的性能指标 1.1 工作频率
超声波换能器工作频率的选择非常重要。 除了与换能器的频率特性和方向特性直接相关外，还影响换能器的发射功率、效率和灵敏度等重要性能指标。 换能器的工作频率应与整个超声波设备的工作频率一致。 通常是根据针对某一应用的整个超声波设备的技术论证来确定的。
一般发射换能器的工作频率等于其自身的谐振栅极，这样才能获得最佳的工作状态、最大的发射功率和效率。 有源超声换能器在接收状态下的工作频率约等于发射状态下的工作频率，但对于无源接收换能器来说，其工作频率是更宽的频段，同时谐振要求换能器本身的栅极频率高于频段的最高频率。 它应该很高，以确保传感器具有平坦的接收响应。
1.2 换能器的机电转换系数n和机电耦合系数k
超声波换能器的机电转换系数是指在机电转换过程中，转换后的热量（或热量）与转换前的热量（或热量）的比值。 对于发射换能器
机电转换系数n=力或振动速度/电流或电压
用于接收换能器
机电转换系数n=响应电位或响应电压/力或振动速度
换能器的机电耦合系数是描述能量转换过程中能量互耦合程度的数学量，其定义为，对于发射换能器
=机械振动系统因力作用而获得的交变机械能/电磁系统储存的交变电磁能
用于接收换能器
= 电磁系统因电效应而获得的交变电磁能 / 机械系统因声场信号的作用而储存的交变机械能
对于各种类型的换能器，机电转换系数和机电耦合系数都有特定的表达式。
1.3 换能器的阻抗特性
换能器作为机电四端网络，具有一定的特性阻抗和传输常数，因为换能器在电路上必须与发射器的最终电路和接收器的输入电路相匹配，所以换能器的估计极其重要设计时传感器的等效输入阻抗。
同时还需要分析其各种特性阻抗特性，如等效电阻抗、等效机械阻抗、静动态阻抗、辐射阻抗等。
1.4 换能器的质量素数Q
我已经在电子课和声学课上学过电路的电气质量
以及机械系统的机械质量素数
、由于换能器本身是由机械系统和电路系统组成，所以人们常常采用电路系统的质量
以及机械系统的机械质量素数
共同描述换能器的质量素数，一般用换能器的等效电路图和等效机械图求换能器的等效
和
。
换能器的Q值与其工作频带长度和能量传输效率密切相关。 Q值不仅与换能器的材料、结构和机械损耗有关，而且与辐射声阻抗有关。 因此，同一换能器在不同介质中的Q值是不同的。
1.5 方向特征
超声波换能器无论是用于发射还是接收，都具有一定的方向特性。 未使用的换能器对方向特性有不同的要求。 对于发射换能器来说，其方向特性曲线的锐度决定了其发射声能的集中度，而对于接收换能器来说，其方向特性曲线的锐度决定了其搜索空间方位角的范围，因此声波质量的好坏决定了其搜索空间方位角的范围。超声波换能器的方向特性直接关系到超声波装置的工作范围。
1.6 换能器的频率特性
换能器的频率特性是指换能器的一些重要参数随工作频率变化的特性。 例如，接收换能器的接收灵敏度随工作频率变化的特性，对于发射机来说取决于其发射功率和效率随工作频率变化的特性，对于不同的换能器我们对其频率特性也有不同的要求。例如，提出：对于无源换能器，要求其接收灵敏度频率特性曲线尽可能平滑电功率与哪些因素有关，这样无论是低频噪声还是高频噪声，只要其幅值相似，水听器 设备形成的输出电流大致相等。
2 对发射换能器要求很高的性能指标 2.1 发射声功率
它是描述发射机在单位时间内向介质声场辐射多少声能的数学量。 其大小直接影响超声治疗的疗效。 换能器发出的声功率通常随工作频率的变化而变化。 在其机械共振频率处可获得最大发射声功率。 此外，我们还经常遇到另外两个功率概念：一是换能器消耗的总电功率
，第二个是换能器机械振动系统消耗的机械功率
。
2.2 排放效率
换能器作为能量传输网络，其传输效率一般用三个不同的效率概念来描述：机电效率
,机器声音效率
和电声效率
，其定义为：
机电效率
------换能器本身将电能转换成机械能的效率等于机械系统获得的总有功功率
与输入到传感器的总信号功率之比，即
在公式，
,
表示换能器电路系统的有功电磁功耗。 换能器的机电效率越高，功耗越小。
声学效率
------换能器机械振动系统将机械能转换为声能的效率，等于发射的声功率
机械振动系统获得的有功功率
比率
在公式，
,
表示机械振动系统的摩擦损失功率，因此换能器的机械声效率越高，其机械损失越小。
电声效率
------换能器将电能转化为声能的总效率，等于发射的声功率
与输入到传感器的总电功率
比率
显然，换能器的电声效率等于其机电效率和机声效率的乘积。
换能器的各种效率不仅与其工作频率有关，还与换能器类型、材料、结构等因素有关。对于发射换能器，有时需要将发射响应（发射灵敏度）和非线性失真系数这两个参数用过的。 性能指标。
3 对接收换能器要求很高的性能指标 3.1 接收换能器的灵敏度（接收声场的响应）
这是接收换能器最重要的指标，可分为电流灵敏度和电流灵敏度。
所谓接收换能器的自由场电流灵敏度是指接收换能器的输出电流与换能器引入声场之前点的自由场响度之比
在公式，
表示接收换能器电负载上形成的电流（V）；
表示接收换能器接收面自由声场的信噪比（
)，有时以 dB 表示
其基本灵敏度为
,
称为自由场电流灵敏度等级。
所谓接收换能器的自由场电压灵敏度
（自由场电压响应），是指接收换能器的输出电压与将接收器引入声场之前的自由场响度之比，表示为
在公式，
单位为A，
单位是
。
在实际中，我们通常使用电流灵敏度来讨论问题，电压灵敏度并不常用。
3.2 等效噪声压力
当换能器用于受话器时，受话器内部的电声转换元件（如压电陶瓷片）内部分子的热运动在一定湿度下会形成噪声，称为自噪声或固有噪声。 这些自噪声的大小决定了接收器可以检测到的有用信号的最小可能值。 它包含许多频率成分，其大小可以通过在一Hz频带长度上取均方根电流来测量。
假设一个余弦声波入射到接收器上（如果接收器规范不要求声波小很多，则应沿法线入射方向投射到振动表面），当电流的有效值输出等于受话器在1 Hz带宽内的自噪声的均方根电流值时，入射响度的有效值称为等效噪声压，受话器的等效声级在数值上相等1 Hz带宽内自噪声的均方根电压值与接收机灵敏度之比，等效噪声压力对1
巴参考响度所取的分贝数称为接收换能器的等效噪声声压级。