Un senzor cu ultrasunete este un dispozitiv care utilizează sunet de înaltă frecvență pentru a măsura distanța. Acești senzori sunt cunoscuți și sub numele de transceiver și funcționează similar cu sonarul. În timp ce sonarul este folosit în principal sub apă, transceiverele cu ultrasunete pot fi folosite în aer. Senzorii care utilizează unde ultrasonice sunt obișnuiți în aplicațiile industriale și medicale.
Acest tip de senzor constă de obicei dintr-o singură unitate transceiver, care este capabilă să emită și să detecteze sunetul. Acest dispozitiv creează un puls sonor care depășește domeniul de auz al urechii umane. Majoritatea obiectelor solide reflectă undele sonore. Transceiver-ul folosește un temporizator pentru a determina cu exactitate cât timp durează un impuls ultrasonic pentru a „sără” de pe un obiect și a fi returnat la unitate.
O undă sonoră se deplasează de obicei cu o viteză cunoscută. În aerul la temperatura camerei, această viteză este de aproximativ 1,126 de picioare (343 de metri) pe secundă. Când sunt cunoscute atât viteza, cât și timpul impulsurilor ultrasonice, distanța unui obiect reflectorizant poate fi estimată folosind calcule matematice de bază. Dacă un senzor ultrasonic emite un impuls și primește semnalul reflectat cu o zecime de secundă mai târziu, de exemplu, obiectul se află la aproximativ 112 picioare (34 de metri) distanță.
Cu toate acestea, un senzor cu ultrasunete nu este întotdeauna precis. Mai mulți factori pot degrada capacitatea unui senzor de a măsura distanța cu precizie. Viteza sunetului nu este constantă, dar poate varia în funcție de temperatura și umiditatea aerului. Aceasta înseamnă că condițiile foarte calde sau foarte reci pot face un senzor ultrasonic ineficient.
Obiectele reflectă undele sonore în moduri diferite. Unele materiale, cum ar fi metalul, reflectă foarte bine sunetul. Materialele moi, inclusiv țesăturile de pluș, absorb adesea undele sonore. Precizia acestui tip de senzor poate fi influențată de tipul de obiect detectat.
Senzorii cu ultrasunete au multe aplicații. Mașinile industriale folosesc adesea acești senzori pentru a detecta prezența unui obiect într-o fabrică automatizată. O mașină concepută pentru a aplica etichete pe sticle, de exemplu, poate utiliza metode cu ultrasunete pentru a determina când un produs este pe loc și gata de ștampilat. Instalatiile de securitate folosesc si senzori sonici pentru a detecta prezenta unei persoane neautorizate. Acești senzori pot fi folosiți pentru a crea un „gard virtual” în jurul unei zone sigure.
Unitățile medicale folosesc adesea senzori cu ultrasunete. Senzorii utilizați în medicină sunt mai precisi decât majoritatea dispozitivelor industriale, dar funcționează folosind același principiu. Imaginile cu ultrasunete folosesc impulsuri de înaltă frecvență pentru a detecta atât obiecte solide, cât și spații deschise. Un transceiver conectat la un computer este capabil să creeze o imagine care arată aceste zone diferite și poate fi folosit de profesioniștii medicali pentru a vizualiza zonele din corpul uman.