不同压电换能器的动态电阻、电容、电感和静态电阻、电容的值不同,这些参数均可从其对应的导纳圆中得到。分析了导纳圆测量中的两个重要影响因素：A/D转换器的量化误差、测量电阻。为提高导纳圆的测量精度,量化误差不变时不同的压电换能器需选择不同的测量电阻以保证所测量的两路正弦信号有适当的幅值比和相位差。测量电阻的值为压电换能器动态电阻值的0.15～3.5倍时,导纳圆半径的相对误差小于0.5%,测量电阻为动态电阻的0.7倍时导纳圆的相对误差最小。

夹心式压电换能器是多种设备的核心器件。该文提出了对换能器前后两部分分别设计和仿真的方法,比传统的按整体进行计算和仿真的方法实现了更高的仿真设计效率：首先,对前后部分分别进行仿真与优化,实现前后部分的谐振一致性;其次,把前后部分模型整合实现对整体的仿真和调整;最后,按最优方案制作换能器,并与传统方法设计的换能器进行实验对比。通过实验证明,按照该文提出的方法,加工装配的换能器不仅研制周期短,且品质因数高、谐振阻抗小、有较大的有效机电耦合系数。

针对非接触式悬浮传输装置的良好应用前景，设计可应用于此种场合的基于近场声的超声作动器。对该作动器的核心驱动部件——压电换能器进行了结构设计并加工制造出了换能器样机。利用PVS-300F型多谱勒激光测振仪对换能器样机进行模态试验，获得了相关的动态特性参数。利用该作动器进行悬浮能力试验，发现随着激励电压的增大，悬浮高度呈现非线性增加。作动器最大单位面积悬浮重量为12．53g／cm^2。将试验结果与声辐射压力的理论计算比较，发现两者具有相似的变化趋势。

针对传统的分散技术存在着分散不均匀、效率低、成本高、分散系统不稳定等缺点，提出了循环式多级超声波分散的原理，在分析循环式多级超声波分散机结构和要求的基础上，研制了循环式多级超声波分散机，对压电换能器、变幅杆和分散工具头组成的声学系统进行了有限元分析。使用循环式多级超声波分散机进行了柴油掺水乳化、重油均质化等实验。结果表明，循环式多级超声波分散机结构合理、性能优良，达到了预定分散的效果。

基于有限元方法和试验测试，研究了芯片封装用压电超声换能器的动力学特忡。借助ANSYS压电耦合和非线性接触分析功能，对换能器自由和约束状态下的振动特性进行了分析。探讨了超声能量在空间域、时域和频域的传递规律。由模态分析得到换能器的振动形式，通过谐响应分析提取其在正弦电压激励下的振动信息，经瞬态分析获得换能器的瞬态响应。结果表明，螺栓径向尺寸和预紧力影响换能器的模态分布和动态特性，压电晶堆加载电压的频率影响超声能量传递特性。通过键合试验考察了焊点质量与螺栓径向尺寸的关系。分析和试验结果为换能器设计和键合工艺优化提供了指导。

对一种圆管形径向复合压电陶瓷超声换能器径向振动特性进行研究.该换能器由径向极化薄壁压电陶瓷短圆管与薄壁金属短圆管径向复合而成.基于弹性力学理论和机电类比原理,建立了换能器径向振动机电类比等效电路,并推导出其径向共振频率、反共振频率方程及有效机电耦合系数的解析式.实验加工了一些径向复合换能器样品,并对其径向共振频率及有效机电耦合系数进行了测试.结果表明,理论与实验测试结果相吻合.

对超声减摩特性已进行了一些研究,实验结果表明,当超声振动的振幅越大超声振动的减摩性越好.因此,要使减摩效果达到最好,应使压电振子在谐振点附近工作,使其振幅达到最大.该文讨论了压电换能器的各种匹配电路及其匹配关系并进行了相关实验;结果表明,选择合适的匹配方法,能有效提高压电换能器的性能.

常规超声波检测所用的换能器是通过电能与机械能相互转化的压电换能器。介绍几种从产生不同形式波型的角度出发设计出的电磁声换能器，它是一种通过电磁耦合方式产生和接收超声波的挟能器。

针对压电换能器传统装配中存在的扭矩不稳定和大批量装配时不能保证统一性与准确性的问题,分析了液压扭矩扳手结构特点及其关键设计,提出了压电换能器装配液压扭矩扳手的具体方案。研究结果表明,该方案实现了大批量压电换能器装配扭矩恒定的要求,也为大批量恒扭矩装配压电换能器奠定了基础。

针对压电换能器传统装配中存在的扭矩不稳定和大批量装配时不能保证统一性与准确性的问题，分析了液压扭矩扳手结构特点及其关键设计，提出了压电换能器装配液压扭矩扳手的具体方案。研究结果表明，该方案实现了大批量压电换能器装配扭矩恒定的要求，也为大批量恒扭矩装配压电换能器奠定了基础。