超声波传感器是一种能够将超声波信号转换成其他能量信号（通常是电信号）的传感器。超声波是振动频率高于20kHz的机械波，具有频率高、波长短、绕射现象小、方向性好、能够成为射线而定向传播等特点。超声波对液体、固体的穿透本领很大，尤其是在阳光不透明的固体中。超声波碰到杂质或分界面会产生显著反射形成反射回波，碰到活动物体能产生多普勒效应。
超声波传感器由压电晶片组成，既可以发射超声波，也可以接收超声波。它有许多不同的结构，如直探头（纵波）、斜探头（横波）、表面波探头（表面波）、兰姆波探头（兰姆波）、双探头（一个探头发射、一个探头接收）等。
超声波传感器的主要性能指标包括工作频率，即压电晶片的共振频率。当加到它两端的交流电压的频率和晶片的共振频率相等时，输出的能量最大，灵敏度也最高。
超声波传感器广泛应用在工业、国防、生物医学等方面。例如，在工业上，超声波传感器可用于测量距离、检测物体、控制机器人等；在国防上，可用于探测敌方目标、识别伪装等；在生物医学上，可用于诊断疾病、监测胎儿等。
此外，超声波传感器还可用于检测透明的物体，利用超声波的传播速度比光速慢的特点，可以构成限定距离式与限定范围式超声波传感器。超声波传感器系统中关键电路是超声波发生电路和超声波接收电路
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