本实用新型提供了一种超声相控阵探头，用于检测轮齿的缺陷，包括探头主体及楔块，所述楔块的顶端与所述探头主体贴合，所述楔块的底端与所述轮齿形状相匹配以与所述轮齿的表面贴合，所述探头主体包括多个沿直线等间距排布的阵元，所述阵元为由负电极层、压电晶片、正电极层及匹配层由上往下依次堆叠形成的叠层结构，且所述匹配层位于所述正电极层与所述楔块的顶端之间。通过在探头主体的前端设置用于与轮齿的齿面啮合的楔块，以便于所述超声相控阵探头能够在顶面上稳定滑行，使得超声波束能够稳定扫查。基于此，本申请还提供了一种轮齿检测系统，通过编码器记录数据，检测的每一根轮齿都可以保存一条数据，每一次检测均具有可追溯性。