超聲波是一種振動頻率高於聲波的機械波，具有頻率高、波長短、繞射現象小，特別是方向性好、能夠成為射線而定向傳播等特點。 數年前，在傳感器技術領域，超聲波傳感器一直是備用的選擇。 新技術使得今天的超聲波傳感器非常堅固耐用並有著精確的感應能力，這些新增強的特性拓展了新的應用領域，完全超越了傳統的超聲波傳感器的應用。 

超聲波傳感器是利用超聲波的特性研制而成的傳感器。 

超聲波是一種振動頻率高於聲波的機械波，由換能晶片在電壓的激勵下發生振動產生的，它具有頻率高、波長短、繞射現象小，特別是方向性好、能夠成為射線而定向傳播等特點。 

超聲波對液體、固體的穿透本領很大，尤其是在陽光不透明的固體中，它可穿透幾十米的深度。 超聲波碰到雜質或分界面會產生顯著反射形成反射成回波，碰到活動物體能產生多普勒效應。 

因此超聲波檢測廣泛應用在工業、國防、生物醫學等方面。以超聲波作為檢測手段，必須產生超聲波和接收超聲波，完成這種功能的裝置就是超聲波傳感器，習慣上稱為超聲換能器，或者超聲探頭。

超聲波傳感器利用傳感器頭部的壓振陶瓷的振動，產生高頻人耳聽不見的聲波來進行感應的，如果這聲波碰到了某個物體，傳感器就能接收到返回波。 

傳感器通過聲波的波長和發射聲波以及接收到返回聲波的時間差就能確定物體的距離，一個傳感器可以通過按鈕的設定來擁有近距離和遠距離兩種設定，無論物體在那一種界限裏，傳感器都可以檢測到。 

有一些超聲波傳感器使用獨立的發射器和接收器，當檢測緩慢移動的物體， 或者需要快速響應或者在潮濕環境中應用時，這種對射式或者叫分離式的超聲波傳感器就非常適用。 在檢測透明物體、液體，檢測光滑、粗糙和有光澤的，半透明材料的物體表面，和檢測不規則物體時，超聲波傳感器都是首選。 

超聲波傳感器不適用的情況有：戶外，極熱的環境，有壓力的容器內，同樣不能檢測有泡沫的物體。

超聲波傳感器主要由壓電晶片組成，既可以發射超聲波，也可以接收超聲波。 小功率超聲探頭多作探測作用。 它有許多不同的結構，可分直探頭（縱波）、斜探頭（橫波）、表面波探頭 （表面波 ）、蘭姆波探頭（蘭姆波）、雙探頭（一個探頭反射、一個探頭接收）等。 

超聲探頭的核心是其塑料外套或者金屬外套中的一塊壓電晶片。 構成晶片的材料可以有許多種。 晶片的大小，直徑和厚度也各不相同，因此每個探頭的性能是不同的，我們使用前必須預先了解它的性能。 

超聲波傳感器的主要性能指標包括：

（1）工作頻率 

工作頻率就是壓電晶片的共振頻率。 當加到它兩端的交流電壓的頻率和晶片的共振頻率相等時， 輸出的能量最大，靈敏度也最高。

（2）工作溫度 

由於壓電材料的居裏點一般比較高，特別時診斷用超聲波探頭使用功率較小，所以工作溫度比較低，可以長時間地工作而不失效。 醫療用的超聲探頭的溫度比較高，需要單獨的制冷設備。

（3）靈敏度 

主要取決於制造晶片本身。 機電耦合系數大，靈敏度高；反之，靈敏度低。