本文介绍了超声传感器的基本组成,及超声传感器的两个重要部件——变幅杆和换能器的基本设计理论与工作原理。传感器材料对其动态性能有很大影响。对特种超声传感器进行选材,利用超声无损检测技术,即借助固体弹性常数与超声波波速间的固有关系,通过测量纵波及横波在固体中的传播速度来获取材料的弹性模量、切变模量及泊松比。为实现超声声速的快速、精确测量,应用数字相关法精确确定超声信号的传播时间。利用超声脉冲回波法测定了合金材料在常温与变温条件下的弹性常数,实验结果对制作传感器的合金材料的选用具有重要的参考价值。用有限元软件——ANSYS 7.0对特种超声传感器进行建模,对该超声传感器的变幅杆、换能器和配重部分进行动态特性分析,得出此传感器的频率、节点位置等各项参数与特性,并针对在分析研究该特种超声传感器中遇到的实际问题,计算分析了各种改变传感器形状尺寸的模拟实验,得出变化规律,找到设计症结,提出了优化方案。有限元分析软件的应用使研究工作更为快速、高效,直观。在应用计算机辅助分析设计超声传感器方面取得一定成果,具有一定的参考价值。最后,根据计算机动态特性分析的结果,对该特种超声传感器的不同设计方案进行一些相应的实验,验证了模拟计算结果,并有效的解决了传感器设计过程中的若干问题。