Un transductor ultrasónico es un componente eléctrico que convierte ondas sonoras ultrasónicas más allá del alcance del oído humano en señales eléctricas de corriente alterna (CA) o corriente continua (CC) que luego se transmiten o registran. Por lo general, estos dispositivos se construyen sobre cristales que demuestran un efecto piezoeléctrico, que conduce la corriente eléctrica en respuesta a tensiones mecánicas o vibraciones. Los cristales tienen una salida directamente proporcional a la fuerza de la onda de sonido de entrada o el estrés, y esto los convierte en dispositivos de medición útiles como transductores ultrasónicos.
Las aplicaciones para la electrónica basada en transductores ultrasónicos incluyeron el uso en los primeros controles remotos de televisión como dispositivos de señal y, a partir de 2011, en los anemómetros utilizados por las estaciones meteorológicas para monitorear el curso y la velocidad del viento. Se utilizan en aplicaciones industriales para monitorear el nivel de líquido en un tanque, y en automóviles modernos a partir de 2011 para sensores de ubicación de eco para indicar objetos en las proximidades de la trayectoria de un vehículo que está retrocediendo o entrando en un garaje. . Dado que un transductor ultrasónico también puede desempeñar el papel de un transmisor ultrasónico a través de la energía eléctrica de entrada, ofrecen la capacidad de un tipo primitivo de sonar en muchos casos. Las ondas sonoras se pueden reflejar en una superficie y la distancia a esa superficie se puede medir por el tiempo y la frecuencia de la onda que rebota.
Los dispositivos eléctricos que convierten una forma de energía en otra, como los sensores ultrasónicos, a menudo tienen aplicaciones generalizadas en la electrónica y la industria. Actualmente existen muchos usos diversos para el transductor ultrasónico, incluso en controles ambientales para edificios, como en humidificadores donde vaporizan la superficie del agua, y en alarmas antirrobo para detectar objetos que se mueven dentro de un camino que de otro modo sería despejado. La ecografía también se basa en el principio de un transductor ultrasónico en medicina, donde se emplean ondas de sonido de 1 a 30 megahercios para generar imágenes de forma remota del estado de los músculos, órganos internos y vasos sanguíneos del cuerpo humano, así como el estado de un feto durante el embarazo.
Desde la era de la década de 1940, el transductor ultrasónico se ha incorporado a los equipos de prueba para detectar fallas en una variedad de aplicaciones relacionadas con el sonar. Se pueden utilizar para encontrar grietas finas, huecos o secciones porosas en cimientos de hormigón y edificios, soldaduras metálicas dañadas o fracturadas y defectos en otros materiales como plástico, cerámica y compuestos. Los dispositivos son versátiles porque las ondas sonoras que emiten se verán afectadas por cualquier medio, ya sea líquido, sólido o gaseoso. Sin embargo, con un detector que se usa para medir el estado del gas, generalmente se coloca un gel intermedio entre el gas y el transductor ultrasónico, ya que, de lo contrario, las ondas sonoras se conducen y registran deficientemente en un medio gaseoso.
El campo de la detección de fallas para la tecnología ultrasónica se divide en cinco tipos diferentes de diseños de transductores: transductores de contacto, haz angular, línea de retardo, inmersión y de elemento dual. Los transductores de contacto deben tener una gran proximidad de contacto con lo que están midiendo, como un buscador de vigas en el sector de la construcción utilizado para detectar vigas de madera detrás de las paredes. Un transductor de inmersión es resistente al agua y se coloca en un flujo de fluido. Tanto las formas de haz de ángulo como de línea de retardo de un transductor ultrasónico se utilizan para medir soldaduras y en condiciones de altas temperaturas. El transductor de elemento dual es simultáneamente un transmisor y un receptor para el monitoreo continuo de superficies rugosas o potencialmente defectuosas.