Ένας μετατροπέας υπερήχων είναι ένα ηλεκτρικό εξάρτημα που μετατρέπει τα ηχητικά κύματα υπερήχων πέρα από το εύρος της ανθρώπινης ακοής σε ηλεκτρικά σήματα εναλλασσόμενου ρεύματος (AC) ή συνεχούς ρεύματος (DC) που στη συνέχεια μεταδίδονται ή καταγράφονται. Συνήθως τέτοιες συσκευές κατασκευάζονται πάνω σε κρυστάλλους που επιδεικνύουν ένα πιεζοηλεκτρικό φαινόμενο, το οποίο μεταφέρει ηλεκτρικό ρεύμα ως απόκριση σε μηχανική καταπόνηση ή δονήσεις. Οι κρύσταλλοι έχουν ευθέως ανάλογη έξοδο με την ισχύ του ηχητικού κύματος εισόδου ή την καταπόνηση, και αυτό τους καθιστά χρήσιμες συσκευές μέτρησης ως μορφοτροπέα υπερήχων.
Οι εφαρμογές για ηλεκτρονικά που βασίζονται σε μορφοτροπείς υπερήχων περιελάμβαναν χρήση σε τηλεχειριστήρια πρώιμης τηλεόρασης ως συσκευές σήματος και, από το 2011, σε ανεμόμετρα που χρησιμοποιούνται από μετεωρολογικούς σταθμούς για την παρακολούθηση της πορείας και της ταχύτητας του ανέμου. Χρησιμοποιούνται σε βιομηχανικές εφαρμογές για την παρακολούθηση της στάθμης του υγρού σε μια δεξαμενή και στα σύγχρονα αυτοκίνητα από το 2011 για αισθητήρες θέσης ηχούς που υποδεικνύουν αντικείμενα σε κοντινή απόσταση από τη διαδρομή ενός οχήματος που ανεβαίνει ή μπαίνει σε γκαράζ . Δεδομένου ότι ένας μετατροπέας υπερήχων μπορεί επίσης να παίξει το ρόλο ενός πομπού υπερήχων μέσω της ηλεκτρικής ισχύος εισόδου, προσφέρουν τη δυνατότητα ενός πρωτόγονου τύπου σόναρ σε πολλές περιπτώσεις. Τα ηχητικά κύματα μπορούν να αντανακλώνται από μια επιφάνεια και η απόσταση από αυτήν την επιφάνεια να μετρηθεί με τον χρόνο και τη συχνότητα του κύματος που αναπηδά πίσω.
Οι ηλεκτρικές συσκευές που μετατρέπουν μια μορφή ενέργειας σε μια άλλη, όπως οι αισθητήρες υπερήχων, έχουν συχνά ευρείες εφαρμογές στην ηλεκτρονική και τη βιομηχανία. Υπάρχουν τώρα πολλές διαφορετικές χρήσεις για τον μορφοτροπέα υπερήχων, συμπεριλαμβανομένων των περιβαλλοντικών ελέγχων για κτίρια, όπως στους υγραντήρες όπου εξατμίζουν την επιφάνεια του νερού και στους συναγερμούς για την ανίχνευση αντικειμένων που κινούνται σε μια κατά τα άλλα καθαρή διαδρομή. Το υπερηχογράφημα βασίζεται επίσης στην αρχή ενός μετατροπέα υπερήχων στην ιατρική, όπου χρησιμοποιούνται ηχητικά κύματα 1 έως 30 megahertz για τη δημιουργία εικόνων από απόσταση για την κατάσταση των μυών, των εσωτερικών οργάνων και των αιμοφόρων αγγείων στο ανθρώπινο σώμα, καθώς και για την κατάσταση του ένα έμβρυο κατά τη διάρκεια της εγκυμοσύνης.
Από την εποχή της δεκαετίας του 1940, ο μορφοτροπέας υπερήχων έχει ενσωματωθεί σε εξοπλισμό δοκιμών για τον εντοπισμό ελαττωμάτων σε μια σειρά εφαρμογών που σχετίζονται με το σόναρ. Μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την εύρεση λεπτών ρωγμών, κενών ή πορωδών τμημάτων σε σκυρόδεμα και θεμέλια κτιρίων, κατεστραμμένες ή ραγισμένες συγκολλήσεις μετάλλων και ελαττώματα σε άλλα υλικά όπως πλαστικό, κεραμικό και σύνθετα υλικά. Οι συσκευές είναι ευέλικτες επειδή τα ηχητικά κύματα που εκπέμπουν θα επηρεαστούν από οποιοδήποτε μέσο, είτε υγρό, στερεό ή αέριο. Ωστόσο, με έναν ανιχνευτή που χρησιμοποιείται για τη μέτρηση της κατάστασης του αερίου, μια ενδιάμεση γέλη τοποθετείται συνήθως μεταξύ του αερίου και του μορφοτροπέα υπερήχων, καθώς τα ηχητικά κύματα κατά τα άλλα δεν μεταφέρονται καλά και καταγράφονται σε ένα μέσο αερίου.
Το πεδίο ανίχνευσης ελαττωμάτων για την τεχνολογία υπερήχων αναλύεται σε πέντε διαφορετικούς τύπους σχεδίων μορφοτροπέων: μορφοτροπείς επαφής, γωνιακής δέσμης, γραμμής καθυστέρησης, εμβάπτισης και μετατροπείς διπλού στοιχείου. Οι μορφοτροπείς επαφής πρέπει να έχουν άμεση επαφή με αυτό που μετρούν, όπως ένας ανιχνευτής καρφιών στο εμπόριο κτιρίων που χρησιμοποιείται για την ανίχνευση ξύλινων δοκών πίσω από τοίχους. Ένας μορφοτροπέας εμβάπτισης είναι αδιάβροχος και τοποθετείται σε ροή ρευστού. Και οι δύο μορφές γωνιακής δέσμης και γραμμής καθυστέρησης ενός μορφοτροπέα υπερήχων χρησιμοποιούνται για τη μέτρηση συγκολλήσεων και σε συνθήκες υψηλών θερμοκρασιών. Ο μετατροπέας δύο στοιχείων είναι ταυτόχρονα πομπός και δέκτης για συνεχή παρακολούθηση τραχιών ή δυνητικά ελαττωματικών επιφανειών.