超声波传感器在自动化生产环境中是很有价值的组件。与依赖光的光电传感器类似，超声波传感器利用声波来探测物体的存在或不存在。

基于声音在空气中的传播速度，超声波传感器通过发射一种特有的声脉冲来测量距离，然后计算回声返回到传感器所需的时间。如果传感器没有听到回声，它就不会被激活。虽然环境噪声不会干扰超声波传感器的工作，但在经过目标区域时，高温或强风会影响超声波传感器的工作。

超声波传感器的主要优点是能够测量困难的目标。这些传感器不受颜色、透明度或光泽的影响，物体纹理的影响很小。它们可以可靠地检测固体、液体、颗粒或粉末，而且它们抗灰尘和光线。透明和高反射的物体，如玻璃和塑料，可能会对光学传感器造成问题，但它们可以被超声技术可靠地识别。超声波传感器还可以用于距离测量，流体和颗粒液位的连续控制，以及感知堆叠物品的液位，如纸张、钣金和木材。

通常用于检测罐中的材料水平，即使当器件不能直接安装在目标材料上时，超声波传感器也是有效的。在这些情况下，声波可以在45度角上脱离安装在罐上的平坦的，硬表面。然后，波从罐中的物质反射并反射回传感器。

超声波传感器确实有一些局限性。吸声的目标材料，如泡沫或柔软的织物，并不是这些传感器的好候选人的大多数版本。极其粗糙的表面可能会过度扩散声音，降低音程和分辨率。而且它们用于探测小目标的用途是有限的。

这些传感器提供出色的远程物体检测，感应大于2.5米的物体。10毫米传感器内的物体处于“盲范围”，无法准确检测声波的区域。

目标的最大尺寸没有限制，超声波传感器可以检测到汽车和大象不太大。虽然没有精确的最小物体尺寸可以准确地预测，但是超声波传感器被测试到标准物体尺寸为15平方毫米 - 大致尺寸为一定数量，用于感测到250毫米的距离。

极小的目标反射的信号可能不足以保证可靠的探测。对于小目标，从干扰物体接收反馈的机会也会增加。有些超声波传感器的声锥角度可窄至6度，允许探测位于狭窄区域的小物体和目标，如瓶颈、管道和安瓿。

传感器风格

超声波传感器有三种类型:漫射接近型、反反射型和穿透光束型。超声波扩散接近传感器有一个特殊的声波换能器，交替传输和接收声波。换能器发射一系列声波脉冲，然后监听它们从目标反射回来的声音。一旦接收到反射信号，传感器将信号输出到控制设备，如PLC。

扩散接近传感器的灵敏度，定义为时间窗口的倾听与发送周期，可以通过宣讲按钮或电位器调整。虽然标准的扩散超声传感器只能给出目标信息的存在或缺失，但模拟版本可以实际测量距离。他们的输出4到20毫安或0到10伏可以很容易地转换成可用的距离信息。

超声逆向反射传感器通过测量传播时间来检测指定的感测距离内的物体。传感器发出一系列的声波脉冲，其反弹固定的相对的反射器。反射器可以是任何平坦的硬表面，例如一块机械或板。声波必须在固定的用户调整的时间间隔内返回传感器。如果由于其感测路径中的阻碍对象，则传感器表示输出。由于传感器正在侦听传播时间的任何变化而不是返回的信号，它可以用于吸声和声音偏转材料。超声波传感器的漫反射风格会限制这些材料，因为它们不会可靠地返回脉冲声音。

不像漫射接近和反向反射模型，超声波穿透光束传感器分离发射器和接收器外壳。发射器发送一个连续的信号，然后由接收器接收。当一个物体干扰声波束时，接收器会做出反应并触发输出。这些传感器适用于需要检测连续物体的应用，如透明塑料网。如果透明塑料断裂，传感器的输出将触发PLC。