超声波传感器是将超声波信号转换成其它能量信号（通常是电信号）的传感器。通过送波器将超声波向对象物发送，通过受波器接受这种反射波，来检测对象物的有无和距离对象物的距离。
超声波传感器工作原理
超声波传感器按其工作原理，可分为压电式以及磁致伸缩式 等，以压电式最为常用。
1、压电式超声波传感器
压电式超声波传感器是利用压电材料的压电效应原理来工作的。常用的敏感元件材料主要有压电晶体和压电陶瓷。
根据正、逆压电效应的不同，压电式超声波传感器分为发生器（发射探头）和接收器（接收探头） 两种，根据结构和使用的波型不同可分为直探头、表面波探头、兰姆波探头、可变角探头、双晶探头、聚焦探头、水浸探头、喷水探头和专用探头等。
压电式超声波发生器是利用逆压电效应的原理将高频电振动转换成高频机械振动，从而产生超声波。当外加交变电压的频率等于压电材料的固有频率时会产生共振，此时产生的超声波最强。压电式超声波传感器可以产生几十千赫到几十兆赫的高频超声波，其声强可达几十瓦每平方厘米。
压电式超声波接收器是利用正压电效应原理进行工作的。当超声波作用到压电晶片上引起晶片伸缩，在晶片的两个表面上便产生极性相反的电荷，这些电荷被转换成电压经放大后送到测量电路，最后记录或显示出来。压电式超声波接收器的结构和超声波发生器基本相同，有时就用同一个传感器兼作发生器和接收器两种用途。
典型的压电式超声波传感器结构主要由压电晶片、吸收块（阻尼块）、保护膜等组成。压电晶片多为圆板形，超声波频率与其厚度成反比。压电晶片的两面镀有银层，作为导电的极板，底面接地，上面接至引出线。为了避免传感器与被测件直接接触而磨损压电晶片，在压电晶片下粘合一层保护膜。吸收块的作用是降低压电晶片的机械品质，吸收超声波的能量。
2、磁致伸缩式超声波传感器
铁磁材料在交变的磁场中沿着磁场方向产生伸缩的现象，称为磁致伸缩效应。磁致伸缩效应的强弱即材料伸长缩短的程度，因铁磁材料的不同而各异。镍的磁致伸缩效应最大，如果先加一定的直流磁场，再通以交变电流时，它可以工作在特性最好的区域。磁致伸缩传感器的材料除镍外，还有铁钻钒合金和含锌、镍的铁氧体。它们的工作效率范围较窄，仅在几万赫兹以内，但功率可达十万瓦，声强可达几千瓦每平方毫米，且能耐较高的温度。
磁致伸缩式超声波发生器是把铁磁材料置于交变磁场中，使它产生机械尺寸的交替变化即机械振动，从而产生出超声波。它是用几个厚为0.1-0.4mm的镍片叠加而成，片间绝缘以减少涡流损失，其结构形状有矩形、窗形等。
磁致伸缩式超声波接收器的原理是：当超声波作用在磁致伸缩材料上时，引起材料伸缩，从而导致它的内部磁场（ 即导磁特性）发生改变。根据电磁感应，磁致伸缩材料上所绕的线圈里便获得感应电动势。此电势送到测量电路，最后记录或显示出来。
超声波传感器应用
1、短距离测量
超声波是某些汽车应用的理想选择。现在，它已用于现代先进的驾驶员辅助系统（ADAS）中的盲点检测和自动泊车。它已在许多新SUV流行的后备箱打开式行李箱/尾门功能中找到了位置。这些传感器足够小，价格适中，是新用户的不错选择。工采网提供MaxBotix 行人检测超声波传感器 - MB1010是一款超低功耗、宽波束角和高灵敏度的超声波传感器,它可以通过脉宽输出、模拟电压输出以及串口输出得到可靠稳定的距离数据。并且测量周期短，可测距离长达6.45米。同时，它也是公司很受欢迎的室内超声波传感器，因为它是一款非常出色的低成本通用型传感器。
2、液位检测
液体液位的准确测量是实现生产过程检测和实时控制的重要保障，也是实现安全生产的重要环节。在我国很多地方都需要远程水位监控，如工厂蓄水池、农田灌溉用的水库、供水的水塔、河道水位等。做好这些领域的远程监控水位很重要。超声波液位传感器的广泛应用得益于结构简单、体积小、费用低、信息处理简单可靠，易于小型化与集成化，并且可以进行实时控制。对于远程水位监控系统的监测，可通过安装工采网提供的美国SENIX ToughSonic-50 超声波液位传感器 - TSPC-21S/21SRM/25P来作为水位超限报警，当水位值、电压值、电流值超限时超声波液位传感器将报警信息传送给远程水位监控系统通知相关工作做好防备工作。
3、辅助自动驾驶汽车中的超声波目标检测
许多主要的汽车制造商和技术公司都在测试完全自动驾驶的自动驾驶汽车。日产和通用汽车甚至表示，到2020年，他们将在道路上试运行自动驾驶汽车，这两种自动驾驶汽车（以及结合了驾驶员辅助技术的人类驾驶汽车）都广泛使用传感器来监控道路和周围环境。例如，超声波传感器可以检测相邻车道上的汽车以进行“盲点检测”，并在有人处于盲区时提醒驾驶员。工采网提供的UPA超声波传感器 - T/R55.5-15.5E279Z-L19-01密闭式传感器，又称倒车雷达“探头”，是倒车雷达的核心部件，利用超声波测量车辆周围障碍物间的距离。
4、工业生产薄膜厚度监控
如今，微电子薄膜，光学薄膜，抗氧化薄膜，巨磁电阻薄膜，高温超导薄膜等在工业生产和人类生活中的不断应用，在工业生产的薄膜，其厚度是一个非常重要的参数，直接关系到该薄膜材料能否正常工作。通常情况下，薄膜的厚度指的是基片表面和薄膜表面的距离，而实际上，薄膜的表面是不平整，不连续的，且薄膜内部存在着针孔、微裂纹、纤维丝、杂质、晶格缺陷和表面吸附分子等。
