超聲波傳感器的工作原理是通過送波器將超聲波（振蕩頻率大于20KHz以上的聲波）向?qū)ο笪锇l(fā)送，受波器接收這種反射波，從接收反射波的有無、多少或從發(fā)送超聲波到接收反射波所需的時間與超聲波聲速的關(guān)系，來檢測對象物的有無或傳感器與對象物之間的距離。
傳感器有一個陶瓷換能器，當(dāng)電能施加到其上時會振動。振動壓縮和膨脹從傳感器面到目標(biāo)物體的波浪中的空氣分子。換能器發(fā)送和接收聲音。超聲波傳感器將通過發(fā)出聲波來測量距離，然后“收聽”一段時間，允許返回聲波從目標(biāo)彈起，然后重新傳輸。
由于超聲波傳感器采用了聲音做為傳輸介質(zhì)而非光因此可應(yīng)用于光學(xué)類傳感器不能應(yīng)用的場合。超聲波傳感器是透明物體檢測和液位測量的一個很好的解決方案，光電傳感器因為目標(biāo)透明度而具有挑戰(zhàn)性。目標(biāo)顏色和/或反射率不會影響可在高眩光環(huán)境中可靠運行的超聲波傳感器。
超聲波傳感器用萬用表直接測試是沒有什么反映的。要想測試超聲波傳感器的好壞可以搭一個音頻振蕩電路，當(dāng)C1為390OμF時，在反相器⑧腳與⑩腳間可產(chǎn)生一個1.9kHz左右的音頻信號。把要檢測的超聲波傳感器(發(fā)射和接收)接在⑧腳與⑩腳之間;如果傳感器能發(fā)出音頻聲音，基本就可以確定比超聲波傳感器是好的。 注：C1=3900μF時，為1.9kHZ左右；C1=0.O1μF時，約0.76kHZ。
在超聲波傳感器接收的頻率處的任何聲學(xué)噪聲可能會干擾該傳感器的輸出。這包括高音噪音，例如由口哨產(chǎn)生的聲音，安全閥，壓縮空氣或氣動裝置的嘶嘶聲。您如果將兩個相同頻率的超聲波傳感器放在一起，會有聲學(xué)串?dāng)_。另一種噪聲，電噪聲，并不是超聲波傳感器所獨有。
溫度波動影響超聲波傳感器聲波的速度。隨著溫度的升高，聲波的速度會加快。雖然目標(biāo)可能沒有轉(zhuǎn)移，傳感器覺得目標(biāo)更接近了。 氣動設(shè)備或風(fēng)扇引起的氣流也可能偏轉(zhuǎn)或擾亂超聲波的路徑。這可能導(dǎo)致傳感器無法識別目標(biāo)的正確位置。
超聲波傳感器只有預(yù)熱后才能被配置和操作。當(dāng)一個傳感器被上電以后， 單一的元器件由于升溫也導(dǎo)致周圍空氣和其它的元器件升溫。從冷啟動到工作溫度的這種溫度波動稱為“預(yù)熱漂移”。直到所有組件都在正確的工作溫度下穩(wěn)定下來之前，可能會影響測量的準(zhǔn)確性。
盲區(qū)指傳感器表面正前方的區(qū)域，傳感器不能可靠地進(jìn)行測量。這是由于一種叫做振鈴的現(xiàn)象。振鈴是激發(fā)脈沖后傳感器的持續(xù)振動。在傳感器可以收聽返回回波之前，能量必須消散。確保將目標(biāo)定位在超聲波傳感器的指定盲區(qū)之外。
是的。聲速比光速慢得多，因此超聲波傳感器本質(zhì)上將比光傳感器慢。
與超聲波傳感器一起使用的最佳目標(biāo)是金屬，陶瓷，玻璃或木材等材料的大型，平坦，堅固的表面。目標(biāo)物放置應(yīng)始終垂直于傳感器。應(yīng)避免軟的或不規(guī)則的表面目標(biāo)，如顆粒，鋸屑或泡沫。
