本公开提供了一种用于开关柜绝缘缺陷非接触式检测的空气耦合超声换能器，其包括同轴的由内到外设置的软胶背衬、压电晶片和匹配层；所述匹配层采用多层匹配子层的结构，所述匹配层的外表面设置有保护薄膜，所述匹配层的内表面上设置有凹槽，所述压电晶片的一端嵌入所述凹槽中；所述压电晶片通过第一电极与所述软胶背衬连接，通过第二电极与所述匹配层连接。针对空气耦合超声换能器探头进行了优化设计，基于匹配层以及匹配电路的优化设计，提高了空气耦合超声换能器的可靠性、灵敏度以及声波转换效率，实现了空气耦合超声换能器在高压开关柜检测方面的灵敏度和测量精度。