一、原理簡述：

　　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 率高于聲波的機械波，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。

　　超聲波探頭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，如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。由于壓電材料的居里點一般比較高，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產生失效。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。主要取決于制造晶片本身。機電耦合系數大，靈敏度高；反之，靈敏度低。

　　二、結構與工作原理

　　超聲波距離傳感器可以廣泛應用在物位（液位）監測，機器人防撞，各種超聲波接近開關，以及防盜報警等相關領域，工作可靠，安裝方便， 防水型，發射夾角較小，靈敏度高，方便與工業顯示儀表連接，也提供發射夾角較大的探頭。

　　1、超聲波測距儀：

　　hpawk超高能聲波測距技術hpawk系列產品使超聲波測距技術有了重大的突破，它不僅拓寬了超聲波測距技術的應用場合（適用極惡劣工的工作環境），而且使用智能調節技術，大大提高了超聲波產品的可靠性及性能指標，讓用戶使用無后顧之憂 。 。

　　優秀的回波處理技術，5－50khz的超高強發波頻率使hawk物位計最大量程可達到120米，適用介質溫度為–20℃— +175℃。智能的全自動調節發波頻率，自動的溫差補償功能使其工作更加穩定可靠。hpawk系列產品還擁有靈活多變的工作方式（供電電源可為12vdc、24vdc、110vac、220vac;二/三/四線制同一儀表中可隨意組合。它還擁有先進的遠程gsm、cdma、互聯網調試功能，使得用戶隨時可以得到技術支持。

　　hpawk產品以它尖端的技術穩定可靠的工作質量，在化工、電力、冶金、煤礦、碼頭、水處理、輕工及食品衛生等行業得到廣泛的應用。

　　2、超聲波探魚器：

　　超聲波測量技術其原理很簡單，說得高檔點的名稱叫“多普拉效應”，山村孩童便叫“回音”，就如在一山谷叫一聲“你好嗎”，不一會聽見好像有人學你的說話一樣“你...好...嗎...”。人們正由此點，開發出超聲波測量技術。像自然界中，以蝙蝠都可算為代表了，在蝙蝠洞里既要覓食，又要用聲波測距，而要在洞內用超聲波測距是一件很困難的事情，很先進的科技產品也做不到。在空中，當聲音鼓動空氣而向前傳遞訊息時，遇到大小不同、軟硬不一的物體時，其會產生相應強弱的反射聲音，而我們以咪高峰接收此反彈回來的聲音，計算其反彈的時間差距，從而可了解前面物體與你的距離，由其反彈的強弱，得知物體的大小，此為超聲波在空中測量的應用原理，一如在機場使用的雷達。

　　在水中的情況便有分別，因為水的密度與空氣的密度明顯不同，同樣強度的聲音，水中傳遞和空中傳遞，完全是兩碼子的事，故此我們在水中使用超聲波探測，先決條件是功率要強大，才能有反彈回來的訊號。1950年代，美國海軍的潛艇搜尋技術已充分發展，要搜尋潛艇已不容易，更何況比潛艇小得多的魚，要從中取得突破，必先從超聲波的特性中，找出其奧妙。原來除了功率強大外，其頻率高低亦具決定性，而接收訊號后的分析技術，更不容缺少。要在眾多訊號中分辨出合適的數據是相當困難的。正因如此，在往后美國民間的不斷開發，才漸漸開始有捕魚船安裝了專為搜魚的超聲波探魚器。而直至目前為止，海洋中使用的超聲波探測技術，無論是理論或產品，都以美國為主，后起之日本及德國，亦是近年來才能加入。

　　至于中國，在2001年的國際產品展覽會中