超聲波傳感器是將超聲波信號轉(zhuǎn)換成其他能量信號（通常是電信號）的傳感器。超聲波是振動頻率高于20kHz的機械波。在日常生產(chǎn)生活中，超聲波測距傳感器主要應(yīng)用于汽車的倒車?yán)走_、機器人自動避障行走、建筑施工工地以及一些工業(yè)現(xiàn)場，如：液位、井深、管道長度等需要自動進行非接觸測距的場合。

超聲波傳感器如何工作？

如上圖所示，傳感器發(fā)射超聲波脈沖，當(dāng)遇到被測物時該超聲波脈沖會被反射，傳感器接收到反射波通過計算該脈沖波的傳播時間可以計算出傳感器和被測物之間的距離。

為什么選擇使用超聲波傳感器？

抗環(huán)境干擾強：在任何照明環(huán)境中都可以使用，室內(nèi)或室外、復(fù)雜環(huán)境光等各種光線條件下都是可靠的，對光、煙、灰塵、顏色、材料等均可進行非接觸檢測……所以某些應(yīng)用超聲波傳感器優(yōu)于紅外線傳感器，因為它們不受煙塵或黑色物質(zhì)的影響。

應(yīng)用廣泛：水位檢測，無人機應(yīng)用、自動避障應(yīng)用、距離檢測應(yīng)用等等均可使用超聲波傳感器。

多種用途：有/無檢測、水平檢測、位置檢測、距離檢測，等等非接觸式檢測需求大部分都可滿足。

超聲波傳感器的優(yōu)點：

1.不受對象顏色或透明度的影響

超聲波傳感器將聲音反射出物體，因此顏色或透明度不會影響傳感器的讀數(shù)。

2.可在黑暗環(huán)境中使用

與使用光或照相機的接近傳感器不同，黑暗環(huán)境不會影響超聲傳感器的檢測能力。

3.不受灰塵，污垢或高濕環(huán)境的高度影響

盡管很多傳感器在這些環(huán)境下工作良好，但仍有部分傳感器會產(chǎn)生不正確的讀數(shù)，尤其是在極端條件下，其中會積聚大量的灰塵或水。

4.某些應(yīng)用精度更高

在測量厚度和到平行表面的距離時，超聲波傳感器具有更高的精度。

5.具有穿透性
高靈敏度和穿透力使超聲波傳感器更容易于檢測外部，更可以檢測深層物體。

超聲波傳感器的工作原理及優(yōu)缺點分析

超聲波傳感器和反射型光電傳感器的區(qū)別

不過，超聲波傳感器也有它的一些缺點，比如：

1.無法在真空中工作

由于超聲波傳感器使用聲音進行操作，因此在真空中它們完全無法工作，因為沒有空氣可以傳播聲音。

2.不適用于水下

3.感測精度受軟質(zhì)材料影響

覆蓋在非常柔軟的織物中的物體會吸收更多的聲波，從而使傳感器很難看到目標(biāo)。

4.溫度變化5-10度或以上會影響感應(yīng)精度

不過，現(xiàn)在很多廠家產(chǎn)品提供溫度補償，這些傳感器可在啟動時，或在每個量程讀數(shù)前，根據(jù)溫度，電壓等的任何變化進行校準(zhǔn)。

5.細(xì)小的被測物難以反射聲波

物體可能太小，而無法將足夠多的聲波反射回要檢測的傳感器。

6.某些特定形狀難以捕捉反射波

某些物體的形狀或位置使聲波從物體上反彈，但偏離了超聲波傳感器。

上述這些環(huán)境和應(yīng)用場景，是在選擇超聲波傳感器時，一定要多加注意的。最后，總的來說，距離測量、密閉容器內(nèi)液位檢測、障礙物檢測、透明物體檢測、汽車防撞系統(tǒng)、醫(yī)療影像技術(shù)等等領(lǐng)域，都是超聲波傳感器大施拳腳的場景。