热疗过程中生物组织的温度信息作为评定热疗法安全性的关键因素和治疗效果的重要指标,对其进行实时准确的监测具有重要意义。然而,目前现有的超声测温方法中,普遍存在测温精度低、测量范围局限等问题。鉴于此,本文提出了一种基于热释电传感器的新型超声测温方法,并将其应用于超声测温领域中。本文主要针对聚偏氟乙烯（polyvinylidene fluoride,PVDF）热释电传感器测量介质温度的机理进行研究。首先,基于超声测温理论的分析,得到了声衰减系数与介质温度之间的相关性,推导计算了声衰减系数对声功率的影响情况,分析了不同介质温度下的声功率变化关系。通过热释电传感器声功率测量的工作机理,建立了热释电传感器测温反演算法,推导得到介质温度与热释电信号幅值之间的理论方程;其次,根据热释电传感器的测温原理,利用有限元分析软件建立了传感器物理模型,围绕传感器性能开展了仿真研究。同时,以体模作为测温研究对象,模拟计算了不同温度下的传感器输出情况,分析了热释电传感器测量体模温度的仿真结果;最后,研制了热释电传感器和用于测温实验的仿生物组织体模,并采用脉冲透射法测量了体模的声学参数。针对仿真分析中开展的各项研究搭建了实验测试系统,进行了传感器性能测试实验和体模温度测量实验,分析了误差来源以及产生误差的原因,合成了测量不确定度。论文研究表明,热释电传感器可以在焦域和非焦域位置对声功率进行测量,且传感器输出信号幅值与辐射声功率成线性关系,测量声功率的最大误差为8.2%;在20℃～55℃的温度区间内,热释电传感器可以实现对体模温度的非接触式监测,且绝大部分的温度误差为±1.5℃,计算合成测量不确定度为5.70%。因此,将热释电传感器应用于超声测温领域不仅理论可行,而且建立的物理模型可靠准确,证明了基于热释电传感器声功率测量的超声测温方法具有更高的测温精度以及更宽的测温范围。