超聲波傳感器是利用超聲波的特性研制而成的傳感器。超聲波是一種振動頻 率高于聲波的機械波，由換能晶片在電壓的激勵下發生振動產生的，它具有頻率高、波長短、繞射現象小，特別是方向性好、能夠成為射線而定向傳播等特點。超聲波對液體、固體的穿透本領很大，尤其是在陽光不透明的固體中，它可穿透幾十米的深度。超聲波碰到雜質或分界面會產生顯著反射形成反射成回波，碰到活動物體能產生效應。因此超聲波檢測廣泛應用在工業、、生物醫學等方面以超聲波作為檢測手段，必須產生超聲波和接收超聲波。完成這種功能的裝置就是超聲波傳感器，習慣上稱為超聲換能器，或者超聲探頭。②測量輸出脈沖的寬度，即發射超聲波與接收超聲波的時間間隔t，故被測距離為S=1/2vt。

超聲波探頭主要由壓電晶片組成，既可以發射超聲波，也可以接收超聲波。小功率超聲探頭多作探測作用。它有許多不同的結構，可分直探頭（縱波）、斜探頭（橫波）、表面波探頭（表面波）、蘭姆波探頭（蘭姆波）、雙探頭（一個探頭反射、一個探頭接收）等。

超聲波距離傳感器技術原理

超聲探頭的核心是其塑料外套或者金屬外套中的一塊壓電晶片。構成晶片的材料可以有許多種。晶片的大小，如直徑和厚度也各不相同，因此每個探頭的性能是不同的，我們使用前必須預先了解它的性能。超聲波傳感器的主要性能指標包括：

（1）工作頻率。工作頻率就是壓電晶片的共振頻率。當加到它兩端的交流電壓的頻率和晶片的共振頻率相等時，輸出的能量大，靈敏度也高。

（2）工作溫度。由于壓電材料的居里點一般比較高，特別時診斷用超聲波探頭使用功率較小，所以工作溫度比較低，可以長時間地工作而不產生失效。超聲探頭的溫度比較高，需要單獨的制冷設備。

（3）靈敏度。主要取決于制造晶片本身。機電耦合系數大，靈敏度高；反之，靈敏度低。

智能家庭安防系統由三部分組成，其中，家庭無線傳感器網絡、互聯網、監控終端依次對應物聯網的感知層、網絡層、應用層。家庭無線傳感器網絡由設置于家庭內部的各種安防傳感器、家庭智能網關組成。

安防傳感器一般包括監控攝像機、燃氣傳感器、人體感應器、振動傳感器、以及報警按鈕等，它們均作為無線傳感網絡的一個節點，利用藍牙、wifi、zigbee等無線通訊技術接入。大量的傳感器構建成的這個密布且無形的網絡，保障了家庭的安全。

對于智能家居來說，傳感器扮演著相當于人的眼睛、耳朵、鼻子等的功能，是所有分析數據的入口，沒有了傳感系統的智能家居系統無疑是“殘疾”的系統，它沒有自我感知能力，無法實現真正意義上的智能。傳感器及其解決方案可以不斷電判斷用戶的身體與生活狀態、深度學習用戶的喜好，連續監測用戶的生命特征的信號、監控家居設備狀態以及室內外的環境與天氣，這對智能家居實現真正的人性化創造了基礎。在未來，傳感器的技術將更精準、迅速。所謂精準就是為系統提供對口、有效的數據，也就是不會誤報、漏報等情形；準確就是提供精度更高、誤差范圍更小的數據，保證數據不會失真；把超聲波傳感器安裝在合適的位置，對準被測物變化方向發射超聲波，就可測量物體表面與傳感器的距離。迅速就是反應靈敏度高、響應快，以滿足智能家居應用場景的需求。