Ο αισθητήρας υπερήχων είναι μια συσκευή που χρησιμοποιεί ήχο υψηλής συχνότητας για τη μέτρηση της απόστασης. Αυτοί οι αισθητήρες είναι επίσης γνωστοί ως πομποδέκτες και λειτουργούν παρόμοια με το σόναρ. Ενώ το σόναρ χρησιμοποιείται κυρίως υποβρύχια, οι πομποδέκτες υπερήχων μπορούν να χρησιμοποιηθούν στον αέρα. Οι αισθητήρες που χρησιμοποιούν υπερηχητικά κύματα είναι συνηθισμένοι σε βιομηχανικές και ιατρικές εφαρμογές.
Αυτός ο τύπος αισθητήρα αποτελείται συνήθως από μια μονάδα πομποδέκτη, η οποία είναι ικανή να εκπέμπει και να ανιχνεύει ήχο. Αυτή η συσκευή δημιουργεί έναν ηχητικό παλμό που είναι πέρα από το εύρος ακοής του ανθρώπινου αυτιού. Τα περισσότερα στερεά αντικείμενα αντανακλούν ηχητικά κύματα. Ο πομποδέκτης χρησιμοποιεί ένα χρονόμετρο για να προσδιορίσει με ακρίβεια πόσο χρόνο χρειάζεται ένας υπερηχητικός παλμός για να «αναπηδήσει» από ένα αντικείμενο και να επιστρέψει στη μονάδα.
Ένα ηχητικό κύμα ταξιδεύει συνήθως με γνωστή ταχύτητα. Στον αέρα σε θερμοκρασία δωματίου, αυτή η ταχύτητα είναι περίπου 1,126 πόδια (343 μέτρα) ανά δευτερόλεπτο. Όταν είναι γνωστές τόσο η ταχύτητα όσο και ο χρόνος των υπερηχητικών παλμών, η απόσταση ενός ανακλώμενου αντικειμένου μπορεί να εκτιμηθεί χρησιμοποιώντας βασικούς μαθηματικούς υπολογισμούς. Εάν ένας αισθητήρας υπερήχων εκπέμπει έναν παλμό και λάβει το ανακλώμενο σήμα ένα δέκατο του δευτερολέπτου αργότερα, για παράδειγμα, το αντικείμενο βρίσκεται περίπου 112 πόδια (34 μέτρα) μακριά.
Ωστόσο, ένας αισθητήρας υπερήχων δεν είναι πάντα ακριβής. Διάφοροι παράγοντες μπορούν να υποβαθμίσουν την ικανότητα ενός αισθητήρα να μετρά την απόσταση με ακρίβεια. Η ταχύτητα του ήχου δεν είναι σταθερή, αλλά μπορεί να ποικίλλει ανάλογα με τη θερμοκρασία και την υγρασία του αέρα. Αυτό σημαίνει ότι οι πολύ ζεστές ή πολύ κρύες συνθήκες μπορεί να καταστήσουν αναποτελεσματικό έναν αισθητήρα υπερήχων.
Τα αντικείμενα αντανακλούν τα ηχητικά κύματα με διαφορετικούς τρόπους. Ορισμένα υλικά, όπως το μέταλλο, αντανακλούν πολύ καλά τον ήχο. Τα μαλακά υλικά, συμπεριλαμβανομένων των βελούδινων υφασμάτων, συχνά απορροφούν τα ηχητικά κύματα. Η ακρίβεια αυτού του τύπου αισθητήρα μπορεί να επηρεαστεί από τον τύπο του αντικειμένου που ανιχνεύεται.
Οι αισθητήρες υπερήχων έχουν πολλές εφαρμογές. Οι βιομηχανικές μηχανές χρησιμοποιούν συχνά αυτούς τους αισθητήρες για να ανιχνεύσουν την παρουσία ενός αντικειμένου σε ένα αυτοματοποιημένο εργοστάσιο. Ένα μηχάνημα που έχει σχεδιαστεί για να εφαρμόζει ετικέτες σε μπουκάλια, για παράδειγμα, μπορεί να χρησιμοποιεί μεθόδους υπερήχων για να προσδιορίσει πότε ένα προϊόν είναι στη θέση του και πότε είναι έτοιμο για σφράγιση. Οι εγκαταστάσεις ασφαλείας χρησιμοποιούν επίσης αισθητήρες ήχου για να ανιχνεύσουν την παρουσία μη εξουσιοδοτημένου ατόμου. Αυτοί οι αισθητήρες μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τη δημιουργία ενός «εικονικού φράχτη» γύρω από μια ασφαλή περιοχή.
Οι ιατρικές εγκαταστάσεις χρησιμοποιούν συχνά αισθητήρες υπερήχων. Οι αισθητήρες που χρησιμοποιούνται στην ιατρική είναι πιο ακριβείς από τις περισσότερες βιομηχανικές συσκευές, αλλά λειτουργούν με την ίδια αρχή. Η απεικόνιση με υπερήχους χρησιμοποιεί παλμούς υψηλής συχνότητας για να ανιχνεύσει τόσο στερεά αντικείμενα όσο και ανοιχτούς χώρους. Ένας πομποδέκτης που είναι συνδεδεμένος σε έναν υπολογιστή μπορεί να δημιουργήσει μια εικόνα που δείχνει αυτές τις διαφορετικές περιοχές και μπορεί να χρησιμοποιηθεί από επαγγελματίες γιατρούς για να οπτικοποιήσουν περιοχές μέσα στο ανθρώπινο σώμα.