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(dòng)頻 率高于聲波的機(jī)械波，由換能晶片在電壓的激勵(lì)下發(fā)生振動(dòng)產(chǎn)生的，它具有頻率高、波長(zhǎng)短、繞射現(xiàn)象小，特別是方向性好、能夠成為射線(xiàn)而定向傳播等特點(diǎn)。壓電晶體組成的超聲波傳感器是一種可逆?zhèn)鞲衅?，它可以將電能轉(zhuǎn)變成機(jī)械振蕩而產(chǎn)生超聲波，同時(shí)它接收到超聲波時(shí)，也能轉(zhuǎn)變成電能，所以它可以分成發(fā)送器或接shou器。超聲波對(duì)液體、固體的穿透本領(lǐng)很大，尤其是在陽(yáng)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(zhì)或分界面會(huì)產(chǎn)生顯著反射形成反射成回波，碰到活動(dòng)物體能產(chǎn)生效應(yīng)。因此超聲波檢測(cè)廣泛應(yīng)用在工業(yè)、、生物醫(yī)學(xué)等方面以超聲波作為檢測(cè)手段，必須產(chǎn)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(xí)慣上稱(chēng)為超聲換能器，或者超聲探頭。

　　超聲波探頭主要由壓電晶片組成，既可以發(fā)射超聲波，也可以接收超聲波。小功率超聲探頭多作探測(cè)作用。它有許多不同的結(jié)構(gòu)，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(gè)探頭反射、一個(gè)探頭接收）等。

我們都知道超聲波傳感器分為發(fā)射、接收、收發(fā)一體3種，但發(fā)射和接收的原理分別是怎樣的呢？當(dāng)從超聲波發(fā)射傳感器輸入頻率為40KHz的脈沖電信號(hào)時(shí)，壓電晶體會(huì)因變形而產(chǎn)生振動(dòng)，振動(dòng)頻率在20KHz以上，由此形成了超聲波。那么該超聲波經(jīng)錐形共振盤(pán)共振放大后定向發(fā)射出去；接收傳感器接收到發(fā)射的超聲波信號(hào)后，促使壓電晶片變形而產(chǎn)生電信號(hào)，通過(guò)放大器放大電信號(hào)。4、電子稱(chēng)，利用力學(xué)傳感器（導(dǎo)體應(yīng)變片技術(shù)）來(lái)測(cè)量物體對(duì)應(yīng)變片的壓力，從而達(dá)到測(cè)量重量目的。

發(fā)射頭是利用壓電效應(yīng)來(lái)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)生超聲波的，就是在發(fā)射頭不斷給出一定頻率的如40KHz的電壓信號(hào)，就可以產(chǎn)生超聲波?？梢钥紤]利用單片機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)，當(dāng)然功率不大的可以用單片機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)。

超聲波傳感器的頻率主要有2種，分別是25KHz和40KHz；超聲波是一種頻率大于20KHz的音波。發(fā)射式的傳感器本身發(fā)射超聲波，再接受反饋的超聲波；接收式的傳感器本身不發(fā)射超聲波，是通過(guò)傳感器接收超聲波，將其轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，進(jìn)行測(cè)量。

金融危機(jī)之后，全球汽車(chē)產(chǎn)業(yè)進(jìn)入加速擁抱新技術(shù)時(shí)代。表現(xiàn)為新車(chē)型的推出速度越來(lái)越快、新技術(shù)的采用更加的廣泛、汽車(chē)領(lǐng)域相關(guān)數(shù)量不斷攀升等。而MEMS 曾被認(rèn)為只是玩具的新技術(shù)開(kāi)始在汽車(chē)領(lǐng)域獲得大規(guī)模應(yīng)用，未來(lái)空間仍然十分巨大。

汽車(chē)領(lǐng)域環(huán)境、安全、娛樂(lè)三大需求催生了“三駕馬車(chē)”——新能源汽車(chē)、自動(dòng)駕駛和車(chē)聯(lián)網(wǎng)，帶動(dòng)汽車(chē)傳感器產(chǎn)業(yè)進(jìn)入新的階段。新能源汽車(chē)(電動(dòng)汽車(chē)與燃料電池汽車(chē))加大了對(duì)溫度、氣體、壓力、電控等傳感器的需求；自動(dòng)駕駛刺激車(chē)身感知類(lèi)傳感器(MEMS 壓力、陀螺儀、加速度計(jì)等)和環(huán)境感知類(lèi)傳感器(攝像頭、毫米波雷達(dá)、激光雷達(dá)等)的需求；大勢(shì)所趨的物聯(lián)網(wǎng)爆發(fā)的子領(lǐng)域?qū)⑹擒?chē)聯(lián)網(wǎng)，而車(chē)聯(lián)網(wǎng)對(duì)各類(lèi)汽車(chē)傳感器也有著強(qiáng)烈的剛需。完成這種功能的裝置就是超聲波傳感器，習(xí)慣上稱(chēng)為超聲換能器，或者超聲探頭。