超聲波傳感器是一種電子設備，它可以通過發出超聲波，并將反射的聲音轉換為電信號來測量目標物體的距離。基本上，這種傳感器使用一個換能器來發送和獲取超聲波脈沖，而超聲波脈沖反過來又返回關于物體接近程度的信息。值得注意的是，這些超聲波比可聽到的聲音傳播得更快。也就是說，這些傳感器發出的聲波頻率高于人類聽覺范圍。

超聲波傳感器有兩個關鍵部件:一個是使用壓電晶體發出聲音的發射器，另一個是接收聲音的接收器，在聲音到達和離開目標后接收聲音。

超聲波傳感器是如何工作的?

如前所述，超聲波傳感器首先發出高頻聲波。換能器在這里充當麥克風，發送超聲波脈沖/聲音和接收回聲。然后，傳感器通過測量超聲波脈沖發送和接收之間的時間間隔，推斷出到目標的距離。

換句話說，它通過測量聲音由發射器發出到與接收器接觸所需的時間來計算距離。計算公式為D =½T x C(其中D為距離，T為時間，C為聲速約 343米/秒)。例如，如果一個超聲波傳感器瞄準一個玩具，聲音反彈需要0.025秒，那么超聲波傳感器與玩具之間的距離為:

D = 0.5 x 0.025 x 343米或約4.2875米。

因此，當涉及到探測物體時，超聲波傳感器是非常有用的。事實上，超聲波傳感器可以探測到任何顏色、表面或材料的物體，除非是像羊毛那樣非常柔軟的材料，傳感器可能無法探測到它，因為羊毛會吸收聲音。即使是探測透明和不容易看見的物體，超聲波傳感器也可以檢測到。

然而，為了確保傳感器的平穩運行，重要的是要避開任何可能干擾的東西。例如，如果在一個應用程序中使用多個傳感器，就需要以一種避免串擾或任何其他干擾的方式連接它們。同樣重要的是要保持超聲波換能器的表面沒有任何障礙物；這將防止來自傳感器的超聲波信號中斷。一些常見的障礙需要注意，包括污垢/灰塵，雪/冰和任何其他凝結物。

超聲傳感器的應用

超聲波傳感器目前應用于工業和消費領域。他們的低成本，簡單的功能和堅固的結構使他們成為需要存在檢測或距離測量的新產品或服務的好賭注。此外，它們還允許對硬件和軟件配置進行更改，這使得它們更加有用和通用。

超聲傳感器最常見的應用是物體檢測或人員檢測。超聲波傳感器作為近距離傳感器，在車輛的防碰撞檢測、存在感檢測、箱子分揀等方面非常有用。物聯網超聲波傳感器用于固體和液體物體的非接觸式檢測。另一個流行的用途是作為水平傳感器;它們通常用于液位傳感，因為這些傳感器可以以非接觸的方式檢測任何顏色或不透明度的液體(甚至不需要與它們接觸)。

使用超聲波傳感器的一種更有創意的方法是分別使用超聲波發射器和接收器的單向功能。因此，超聲波發射器可以使用它的發射器發射/發送聲音，例如，嚇跑鳥類，超聲波接收器可以用于噪音檢測。

以下是超聲波傳感器的一些主要用途: