超声波传感器通常情况下有接地金属外壳、网状结构、底架、压电陶瓷晶片、引线等结构组成。这里面的压电陶瓷晶片构成这个传感器的关键部分，锥形辐射喇叭的作用是将接收到的和发射出去的超声波汇集在一起，金属壳具有保护作用。金属网同金属壳类似能够保护压电陶瓷晶片和喇叭在发射和接受信息的时候不受到干扰。

1。3超声波传感器特性

超声波传感器同时具备了良好的指向特性和频率特性，本篇文章以SZW-S40-12M传感器作为主要例子进行研究和探讨。

频率特性：

图1-2超声发射传感器频率特性

从上图超声发射传感器频率特性曲线图中我们不难发现，其中心频率为40千赫兹，此时超声发射传感器将会发出最强烈的超声机械波，可以理解为在f0＝40KHz时，传感器将会发射最高声压能级的超声。在中心频率两侧，声压能级将会逐渐降低。综上所述，在正常使用时，所选用的激励电压的频率必须在中心频率附近。

超声波传感器有一个类似原形的压电晶片，它在传感器中扮演者为振荡发起者的角色，压电晶片能够通过触控产生半球子波，该波在形成之初，并没有明确的指向性，在声波经过传感器的过滤后，将会具有指向性，它们是由子波迭加在一起实现的。

1。4超声波传感器原理及其实现

超声波测距的基本原理是反射原理，而传感器以声波振动形式分，可以分成脉冲反射振荡式以及频率共振式。而本文选用的是脉冲反射式。利用超声波的方式进行距离的测量具体的工作原理是：发射端向指定的方向发射出超声波，并在发出的瞬间对其进行时间的计算，超声波可以再空气中正常传播，但是如果遇到阻碍会立马返回来，直到接收端接收到超声波停止计时。通常情况下，在空气中超声波的速度（C）是每秒传播340米，接着依照记录的时间（t），便可以将距离（S）计算出来，计算公式如下：

  S=C*t/2                            （1-1）       

超声波传感器主要由下列部分组成：

1。供应电能的脉冲发生器（发射电路）；

2。使接收和发射隔离的开关部分；

3。转换电能为声能，且将声能透射到介质中的发射传感器；

4。接收反射声能（回波）和转换声能为电信号的接收传感器；

5。接收放大器，可以使微弱的回声放大到一定幅度，并使回声激发记录设备；

6。记录/控制设备，通常控制发射到传感器中的电能，并控制声能脉冲发射到记录回波的时间，存储所要求的数据，并将时间间隔转换成距离。

超声波测量系统的频率取值要适中，过高或过低都不好，过低外界杂音会对其产生更多的干扰；过高则在传播时会出现很大的衰减。因此，通常选用40Hz的超声波进行超声测量。超声波测量普遍运用于室内测量，其量程一般为几米至几十米。超声波的发射器和接受器都有特定的频率，因此它们的抗干扰能力比较强。

一般情况下，测量系统选用频率在25Hz到300Hz之间的脉冲压力波，发射端和接收端可以共用一个超声波传感器也各异在两个端点各放置一个传感器。发射部分一般由下列两大部分组成，分别是振荡电路和功放电路，其主要作用如下：向传感器中传输具有特定的高压脉冲串，超声波接受到脉冲串之后经过自身的处理将其转化成为声能，再把转化好的声能发送出去，接收设备用来接收传感器回传的声音信号，并且对声波信号进行放大，方便观察和记录，同时它还能够接受一定频宽内的短脉冲信号；而收/发隔离主要是在接受强大的信号时保护接受装置不会受到伤害；记录/控制部分的主要作用是对发射电路的开启和关闭进行控制，并将发射和接受的瞬间记录下来，同时还可以将时差转变成距离然后显示出来。