本發(fā)明公開了一種空耦式壓電超聲換能器，包括分離式的發(fā)射端和接收端。兩端均包括外殼，外殼一側(cè)設(shè)置有接插件，外殼另一側(cè)設(shè)置有匹配層；外殼內(nèi)部包括與匹配層連接的壓電晶片，壓電晶片通過導(dǎo)線連接接插件，其中發(fā)射端在導(dǎo)線上設(shè)置有匹配電路。壓電晶片為1?3型壓電復(fù)合材料，匹配層為空心聚合物微珠/環(huán)氧樹脂復(fù)合材料。一種空耦式壓電超聲換能器等效電路模型，包括發(fā)射端等效電路模型和接收端等效電路模型。通過梅森等效電路對(duì)壓電晶片進(jìn)行等效。該模型充分考慮材料的聲阻抗和聲衰減。選用低衰減性的匹配層材料，僅用單層匹配層即可實(shí)現(xiàn)高靈敏度的效果。該空耦式超聲換能器技術(shù)方案具有靈敏度高，頻率帶寬寬，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，工藝可靠等優(yōu)點(diǎn)。