超声波传感器，基于自然界中动物的回声定位原理，广泛应用于工业领域。超声波频率高于人类听觉范围，通常在20kHz以上。这些传感器由压电陶瓷制成，能够在电能与声能之间转换。通过分析超声波的回声，传感器能检测物体的存在、位置或距离。

超声波传感器包括漫反射式、反射式和对射式三种类型。漫反射式使用单一换能器发射和接收超声波，通过简单的公式计算距离：距离等于声速乘以飞行时间除以2。反射式模式则通过反射器调整超声波路径，当传感器与参考反射器间无物体时，传感器接收连续回波，物体进入感应范围时，回波发生变化，以此检测物体。对射式传感器采用独立发射和接收设备，检测范围更大，且开关频率更快。

传感器输出形式多样，可为模拟电压、电流、数字值或开关信号。超声波传感器适应多种目标介质，包括粉末、液体、透明及光泽表面，但吸水性材料会降低感应距离。传感器设计坚固，耐受振动、环境噪声、灰尘、烟雾或雾气，适合腐蚀性环境和食品饮料应用。

感应范围受表面特性与物体角度影响，通常可达几米，分辨率可达0.1mm，绝对精度在测量距离的1%-3%。对射式传感器无盲区，因使用独立发射和接收设备。超声波传感器的精度受环境因素影响，尤其是空气温度和湿度，因此设计时会考虑温度补偿。