（一）压电式超声波探头
压电式超声波探头是利用压电材料的压电效应来工作的：逆压电效应将高频电振动转换成高频机械振动，从而产生超声波，可作为发射探头；而利用正压电效应，将超声振动波转换成电信号，可用为接收探头。压电式超声波探头常用的材料是压电晶体和压电陶瓷。
如图4-3所示的超声波探头结构，它主要由压电晶片、吸收块（阻尼块）、保护膜组成。压电晶片多为圆板形，厚度为δ。超声波频率f与其厚度δ成反比。压电晶片的两面镀有银层，作为导电的极板。阻尼块的作用是降低晶片的机械品质，吸收声能量。如果没有阻尼块，当激励的电脉冲信号停止时，晶片将会继续振荡，加长超声波的脉冲宽度，使分辨率变差。
（二）聚焦换能器
要实现电子聚焦，需用换能器阵列。线阵换能器可以用作一维聚焦，而面阵换能器则可用作二维聚焦。
1.线阵换能器
由N个单元组成的线阵，若各单元的辐射到F点的相位相同即可实现聚焦，见图4-4。各单元发射的声辐射到达F点的时间分别为ri/c，以t=0为时间基准，将各单元的电激励信号分别延迟Δti，使Δti+ri/c对每个单元都相等即可。
图4-4 电子聚焦方法
2.面阵换能器
二维聚焦面阵如图4-5所示。换能器由于采用的是二维换能器面阵，所以焦点位置可在换能器前的一定空间内任意改变。
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图4-5 二维聚焦面阵
二维换能器面阵不仅能实现波束聚焦，还可以完成多种方式的波束扫描，工作原理与雷达中的相控阵天线是完全相同的。但是，由于工作频率比雷达低得多，所以技术难度也比相控阵雷达低。
3.球面聚焦换能器
这种换能器利用声透镜聚焦。这种换能器的使用环境多为液体介质，透镜的透声材料的声速一般总是大于液体中的声速，所以聚焦透镜为凹透镜。如图4-6所示。
图4-6 球面聚焦换能器
（三）大量程位测量用超声波传感器
能将（交流）电信号转换成机械振动而向介质中辐射（发射）超声波，或将超声场中的机械振动转换成相应的电信号的装置称为超声波换能器（或称为探测器、传感器、探头）。超声波传感器一般都是可逆的，既能发射也能接收超声波。
图4-7所示是大量程位测量用超声波传感器。
大量程位测量用超声波传感器的工作频率不太高，一般为数十千赫兹，且需要较大的功率，所以结构往往比较特殊。若采用前例中的厚度振动型压电陶瓷片，其厚度将近0.5m；虽然可以采用加载、加压的办法降低厚度振动型压电陶瓷片的谐振频率，但是接收灵敏度会大大降低。
图4-7 大量程位测量用超声波传感器的结构
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