工作原理

超声波传感器既可进行无接触式物体检测，又可测量物体与传感器的距离。传感器发送高频声波脉冲来进行测量。脉冲以近似锥形在空气中传播，在碰触到物体表面后即被反射。传感器根据时间飞逝的原理进行工作。这样就实现了物体检测和与目标物距离的测量。

频率在 16kHz 以上、人类无法听到且对人体无害的声波被称为超声波。超声波可以在不同的材质中传播：固体物体（材料控制）、人体和动物组织（医学超声检查）、液体（船上回声探测）和周围的空气。根据传感器类型的不同，传播距离可能小至几十毫米，或远到几米。但声波在真空中是无法传播的。由于传播特性和声速在不同的材质中会发生不同的变化，因此必须对传感器进行有针对性的调整以适应不同的介质。

产生超声波需要用到压电式换能器，即所谓的压电陶瓷。超声波碰触到物体后，会被反射（回波）并被压电陶瓷再次转换为电信号。传感器对发射的超声波脉冲与接收到的回波之间的时间间隔进行测量，然后根据声速来确定传感器与物体的距离。因此这个过程也被称为时间飞逝原理。超声波换能器的工作频率从 40 到 850kHz 不等。