حسگرهای اولتراسونیک دستگاه های حسی هستند که انرژی الکتریکی را به امواج اولتراسونیک تبدیل می کنند. اصل عملیات مشابه رادار است، زیرا آنها هدف را بر اساس تفسیر سیگنالی که از آنها منعکس می شود شناسایی می کنند. سرعت صوت یک مقدار ثابت است، بنابراین با استفاده از چنین سنسوری می توانید به راحتی فاصله تا جسم را متناسب با فاصله زمانی بین ارسال خود سیگنال و برگرداندن اکو از آن تنظیم کنید.
حسگرهای اولتراسونیک تعدادی ویژگی دارند که به شما امکان می دهد منطقه استفاده از آنها را تعیین کنید. می توان برد کوتاه، جهت سیگنال، سرعت کم انتشار موج را مشخص کرد. مزیت اصلی سنسورهای اولتراسونیک هزینه نسبتا پایین آنهاست. در اتومبیل ها می توان از آنها برای سازماندهی سیستم های پارکینگ استفاده کرد. اولتراسونیکسنسورهای سطح با برد گسترده به طور فعال در تعدادی از طراحی های سیستم های کمکی برای نظارت بر نقاط کور استفاده می شود. آنها همچنین در انواع سیستم های کنترل خودرو در حالت خودکار استفاده می شوند.
به عنوان اساس سنسور می توان مبدلی نامید که عنصر فعال و دیافراگم را ترکیب می کند. در این حالت مبدل به عنوان فرستنده و گیرنده عمل می کند. عنصر فعال یک پالس کوتاه تولید می کند که سپس به عنوان پژواک از مانع دریافت می شود. از یک ماده پیزوالکتریک خاص ساخته شده است. در این مورد، دیافراگم آلومینیومی به عنوان سطح تماس مبدل عمل می کند و امکان تعیین ویژگی های صوتی را فراهم می کند. پایه مبدل به اندازه کافی انعطاف پذیر است تا ارتعاشات را جذب کند. همه عناصر در یک محفظه پلاستیکی مجهز به اتصال دهنده برای اتصال هستند.
حسگرهای اولتراسونیک به این صورت عمل می کنند: هنگام دریافت سیگنال از بیرون، عنصر فعال باعث ارتعاش دیافراگم می شود و پالس های اولتراسونیک را به فضا می فرستد. وقتی این امواج با مانعی برخورد می‌کنند، منعکس می‌شوند و به مبدل بازمی‌گردند و ارتعاشاتی در عنصر فعال ایجاد می‌کنند که سیگنال الکتریکی از آن حذف می‌شود.
حسگرهای اولتراسونیک دارای ویژگی های اساسی مانند فرکانس پالس، محدوده تشخیص موانع، سرعت هستند. دستگاه های پارکینگ مدرن دارای فرکانس 40 کیلوهرتز و محدوده تشخیص هستندتا 2.5 متر.
تولیدکنندگان معمولاً مقدار پارامتر مهمی مانند زاویه دید را نشان نمی دهند. در حسگرها، زاویه دید معمولاً با فرکانس سیگنال ها و شکل و اندازه مبدل تعیین می شود. هرچه فرکانس پالس بیشتر باشد، زاویه دید کمتر خواهد بود.
حسگرهای فاصله اولتراسونیک دارای مزایای غیرقابل انکار زیادی هستند، اما محدودیت های عملکردی بسیار قابل توجهی نیز دارند. عملکرد و دقت دستگاه ها در شرایط بد آب و هوایی و همچنین در آلودگی های شدید کاهش می یابد. این سنسور قادر به عبور از اجسام کوچک و همچنین سطوح با بازتاب کم است.
