为了确定换能器的工作状态，必须求出它的机械振动系统的状态方程式和电路系统状态方程式。换能器机械系统的状态方程式(简称为机械振动方程)是换能器处于工作状态时,描写它的机械振动系统的力和振速的关系式，而电路系统的状态方程式(简称电路状态方程式)是描写电路系统的振动特性的。 由于换能器的机械系统和电路系统是互相耦合的,所以机械系统的振动会影响到电路的平衡，而电路的变化也会影响到机械系统的振动，因此我们总是利用这些方程组分析、讨论换能器的工作特性。
声学绝缘层，防止超声能量传至探头外壳引起反射，造成对信号的干扰。保护层，用以保护振子不被磨损。由于保护层与振子和******同时接触，是介于振子与******之间的一层物质，要求保护层既要起到防止磨损，保护振子的功能，又要在传递超声波中尽量没有衰减，具有良好的透射功能；因此，要求保护层的声阻抗接近******的声阻抗，并且具有既有耐磨性，又有良好的透射性的l佳厚度。保护层应该选择衰减系数低并耐磨的材料，并将保护层兼做为层间插入的声阻抗渐变层，其厚度应为λ/4。外壳作为探头内部材料的支承体，起支撑、容纳、密封、绝缘、承压、屏蔽及保护振子的作用，并用来固定电缆引线，壳体上通常标明该探头的型号、标称频率。有时壳体内还装有阻抗变换器、前置放大器、阻尼电阻以及调节电感等附件。
超声波焊接机换能器部件的构成
换能器部件由三部分组成：换能器（TRANSDUCER）；增幅器（又称二级杆、变幅杆，BOOSTER）；焊头（又称模具/夹具，HORN或SONTRODE）。
换能器( transducer ) :换能器的作用是将电信号转换为机械振动信号。 把电信号转换成机械振动信号有两种物理效应。a :磁致伸缩效应。 b :压电效应的反效应。 磁致伸缩效应常用于早期的超声波应用，其优点是可实现的功率容量大，缺点是转化效率低，制作困难，大量工业生产困难。压电陶瓷换能器发明以来，压电效应逆效应的应用已经被广泛采用。压电陶瓷换能器具有转换效率高、批量生产的优点，但缺点是功率容量小。现有的超声波机器通常采用压电陶瓷换能器。压电陶瓷换能器是通过将压电陶瓷夹在两个金属前、后负载块之间，并用螺钉将其紧密连接而成。典型传感器的输出幅度约为10μm。
