磁致伸縮式換能器利用了磁致伸縮效應(yīng)，這時(shí)特定合金材料結(jié)晶結(jié)構(gòu)的物理特性，即某些鐵磁體及其合金，以及某些鐵氧體中的磁疇，在其自發(fā)磁化方向上的長(zhǎng)度可能與其它方向上的不同。

       1、磁致伸縮式換能器的原理

       當(dāng)有外加方向趨于一致，從而使該材料沿外磁場(chǎng)方向的長(zhǎng)度將發(fā)生變化，表現(xiàn)為彈性應(yīng)變（當(dāng)然，這種變形引起的應(yīng)變是很小的，約在10-5~10-6之間）。這種現(xiàn)象即是磁致伸縮效應(yīng)。相反，具有磁致伸縮效應(yīng)的材料在經(jīng)受外加應(yīng)力或應(yīng)變時(shí)，其磁化強(qiáng)度也會(huì)發(fā)生改變，此即為逆磁致伸縮效應(yīng)。

        這樣，在對(duì)磁致伸縮材料施以交變磁場(chǎng)時(shí)，該材料將沿磁力線方向發(fā)生磁致形變，從而可以在與它表面緊密接觸的介質(zhì)中激發(fā)出機(jī)械振動(dòng)波-。同樣，利用逆磁致伸縮效應(yīng)則可達(dá)到接收超聲波的目的：施加到磁致伸縮材料上的應(yīng)變（彈性應(yīng)力-超聲波作用力）將使處在外加磁場(chǎng)中的該材料其磁場(chǎng)的磁通密度發(fā)生變化（此即所謂磁彈性效應(yīng)），從而使位于該材料表面上的檢測(cè)線圈中將因磁通密度變化而產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì)，可以用作磁彈性效應(yīng)的信號(hào)，達(dá)到接收超聲波的效果（注意磁場(chǎng)方向應(yīng)和應(yīng)力方向-超聲波產(chǎn)生的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向一致）。

        2、磁致伸縮的狀態(tài)介紹

        根據(jù)磁致伸縮的變化狀態(tài)，可以分為：

        [1]線型磁致伸縮：在發(fā)生應(yīng)變時(shí)，材料的體積不變，但在長(zhǎng)度方向上伸縮變化的程度大，這是磁致伸縮式主要應(yīng)用的類型。但是，它只能在居里溫度以下的情況發(fā)生，若溫度超過居里點(diǎn)后將只能存在體積型磁致伸縮。

        [2]體積型磁致伸縮：在發(fā)生應(yīng)變時(shí)，材料的體積也會(huì)發(fā)生變化。

        3、磁致伸縮式換能器的材料

        常用于磁致伸縮式換能器的材料有金屬鎳、金屬鈷、鐵鈷合金、鐵鎳合金、鎳鐵氧體、鎳鋅鐵氧體、鎳銅鐵氧體等。

        4、磁致伸縮式換能器的應(yīng)用

        磁致伸縮式換能器主要用于低頻大功率的場(chǎng)合，這與其頻率受限制和受特性參數(shù)限制的因素有關(guān)，它特別是在功率超聲應(yīng)用領(lǐng)域中有著廣泛應(yīng)用，其特點(diǎn)主要是機(jī)械強(qiáng)度高，性能穩(wěn)定，水密要求低（不會(huì)水解）。但是，它的渦流和磁滯損耗較大，電聲轉(zhuǎn)換效率不如壓電式換能器，而且通常需要有較大的激勵(lì)電能以用于大功率場(chǎng)合。

        需要注意的是，在施以交變磁場(chǎng)時(shí)，由于趨膚效應(yīng)的影響會(huì)使透入深度受到限制，因此這種磁致伸縮效應(yīng)所波及的范圍僅限于材料表面。在產(chǎn)生超聲波時(shí)，超聲波的強(qiáng)弱取決于材料表層交變磁場(chǎng)的強(qiáng)度，此外，傳聲介質(zhì)與材料表面接觸的緊密程度（聲耦合）也極為重要。