超聲波常用的換能器由振動激勵方式區(qū)分分為磁致伸縮換能器和電致伸縮換能器。 實現(xiàn)電能、機械能或聲能從一種形式的能量轉換為另一種形式的能量的裝置稱為換能器，也稱有源傳感器。換能器是超聲波設備的核心器件，其特性參數(shù)決定整個設備的性能。 20世紀初，電子學的發(fā)展使人們能利用某些材料的壓電效應和磁致伸縮效應制成各種機電換能器。1917年，法國物理學家朗之萬用天然壓電石英制成了夾心式超聲波換能器，并用來探查海底的潛艇。隨著軍事和國民經(jīng)濟各部門中超聲應用的不斷發(fā)展，又出現(xiàn)更大超聲功率的磁致伸縮換能器，以及各種不同用途的電動型、電磁力型、靜電型換能器等多種超聲波換能器。 超聲波清洗系統(tǒng)重要的部分是換能器。現(xiàn)存兩種換能器，一種是磁力換能器，由鎳或鎳合金制成；一種壓電換能器，由鋯鈦酸鉛或其它陶瓷制成。 將壓電材料放入電壓變化的電場中時，它會發(fā)生變形，這就是所謂的 '壓電效應'。相對來說，磁力換能器是用會在變化的磁場中發(fā)生變形的材料制成的。 無論使用何種換能器，通常基本的因素為其產(chǎn)生的空化效應的強度。超聲波和其它聲波一樣，是一系列的壓力點，即一種壓縮和膨脹交替的波（如下圖示）。如果聲能足夠強，液體在波的膨脹階段被推開，由此產(chǎn)生氣泡；而在波的壓縮階段，這些氣泡就在液體中瞬間爆裂或內爆，產(chǎn)生一種非常有效的沖擊力，特別適用于清洗。這個過程被稱做空化作用。 換能器是一種能量轉換器件其性能描述和評價需要許多參數(shù). 換能器的特性參數(shù)包括共振頻率、頻帶寬度、機電耦合系數(shù)、電聲效率、機械品質因數(shù)、阻抗特性、頻率特性、指向性、發(fā)射及接收靈敏度等等. 不同用途的換能器對性能參數(shù)的要求不同例如對于發(fā)射型換能器要求換能器有大的輸出功率和高的能量轉換效率;而對于接收型換能器則要求寬的頻帶和高的靈敏度及分辨率等. 因此在換能器的具體設計過程中必須根據(jù)具體的應用對換能器的有關參數(shù)進行合理的設計. 如果超聲能量足夠大，空化現(xiàn)象會在清洗液各處產(chǎn)生，所以超聲波能夠有效清洗微小的裂縫和孔。空化作用也促進了化學反應并加速了表面膜的溶解。 然而只有在某區(qū)域的液體壓力低于該氣泡內氣體壓力時才會在該區(qū)域產(chǎn)生空化現(xiàn)象，故由換能器產(chǎn)生的超聲波振幅足夠大時才能滿足這一條件。產(chǎn)生空化所需的小功率被稱做空化臨界點。不同的液體存在不同的空化臨界點，故超聲波能量必須超過該臨界點才能達到清洗效果。也就是說，只有能量超過臨界點才能產(chǎn)生空化泡，以便進行超聲波清洗。