Ultraljudssensorer är sensoriska enheter som omvandlar elektrisk energi till ultraljudsvågor. Funktionsprincipen liknar radar, eftersom de upptäcker ett mål baserat på tolkningen av signalen som reflekteras från dem. Ljudhastigheten är ett konstant värde, så med hjälp av en sådan sensor kan du enkelt ställa in avståndet till objektet, motsvarande tidsintervallet mellan att sända själva signalen och att returnera ekot från den.
Ultraljudssensorer har ett antal funktioner som gör att du kan bestämma området för deras användning. Det är möjligt att peka ut en kort räckvidd, signaldirektivitet, låg hastighet för vågutbredning. Den största fördelen med ultraljudssensorer är deras relativt låga kostnad. I bilar kan de användas för att organisera parkeringssystem. Ultraljudsnivåsensorer med utökat räckvidd används aktivt i ett antal konstruktioner av assistanssystem för övervakning av döda vinklar. De används också i en mängd olika bilkontrollsystem i automatiskt läge.
Som bas för sensorn kan kallas en givare som kombinerar det aktiva elementet och membranet. I detta fall fungerar givaren som en sändare och mottagare. Det aktiva elementet genererar en kort puls, som sedan tas emot som ett eko från hindret. Den är gjord av ett speciellt piezoelektriskt material. I detta fall fungerar aluminiummembranet som kontaktytan på givaren, vilket gör att de akustiska egenskaperna kan bestämmas. Givarens bas är tillräckligt fjädrande för att absorbera vibrationer. Alla element är i en plastlåda utrustad med kontakter för anslutning.
Ultraljudssensorer fungerar så här: när de tar emot en signal utifrån, får det aktiva elementet membranet att vibrera och skickar ultraljudspulser ut i rymden. När dessa vågor möts av ett hinder reflekteras de och återgår till givaren och skapar vibrationer av det aktiva elementet, från vilka den elektriska signalen sedan avlägsnas.
Ultraljudssensorer har sådana grundläggande egenskaper som pulsfrekvens, hindersdetekteringsområde, hastighet. Moderna parkeringsanordningar har en frekvens på 40 kHz och ett detekteringsområde påupp till 2,5 meter.
Tillverkare anger vanligtvis inte värdet på en så viktig parameter som betraktningsvinkeln. I sensorer bestäms synvinkeln vanligtvis av signalernas frekvens och givarens form och storlek. Ju högre pulsfrekvens, desto mindre blir betraktningsvinkeln.
Ultraljudsavståndssensorer har många obestridliga fördelar, men de har också mycket betydande funktionella begränsningar. Enheternas prestanda och noggrannhet minskar vid dåliga väderförhållanden, såväl som vid kraftiga föroreningar. Sensorn kan passera små föremål såväl som lågreflekterande ytor.