人类的耳朵只能分辨频率为20至2万赫兹的声音，频率比人的听频范围高的声波就叫做超声波。不同的动物可听到的声波频率范围不尽相同。超声波对于蝙蝠更为重要，这种动物是靠超声波来“看”世界! 蝙蝠先会发出一连串超声的尖叫声，声波遇到障碍物便会反射，就像我们向山谷拍手会听到回声一样。由于超声波的频率高，相对较少出现绕射现象，所以回声十分清晰。蝙蝠分析回声的方向和回传时间，便可以知道环境的精确图像。人们根据蝙蝠“看”事物的原理，发明了声纳探测器，用来测量水深。船只上的发射器先向海底发射超声波，再由另一些仪器接收和分析反射回来的信息，从而得到整个海床的面貌。

同样的道理，可以更改频率获得能在空气中传播的超声波，这样的声波遇到障碍物的时候返回，因此，通过分析时间间隔的大小可以获得本体与障碍物间的距离，这样的检测称为无接触测量技术，有广泛的运用场合，采用超声波检测距离的特点在于：

1. 超声波在均匀介质中沿直线传播，当遇到不同的物质时，发生反射和折射现象，因此可以运用这种现象来获得反射物体存在的空间参数；

2. 超声波的指向性很好，特别是在高频率或者高发射功率的情况下；

3. 超声波传播能量由各种因素决定，传播距离越远，由于介质吸收等因素造成的能量损耗越明显，特别是在高的传播频率和低的介质密度条件下；

4. 超声波在人耳听不到的声波频率范围内，避免了超声波的装置工作时，产生的噪声对人体的损害；

5. 超声波波长越短，其检测精度越高。

因此超声波装置尤其适用于存在/非存在监测、精确距离监测，或其它类型传感技术不能很好的发挥作用的应用领域，如监测透明或发光物体、充满雾气或尘埃的空气，或是喷射状液体，而且随着性能的提升，可以进一步取代其他的检测方式，以其便捷性和精度高等优势成为一种理想和被推荐的检测，有更广的应用前景。

目前，人们已经制成了许多超声波发生器。总体上讲，超声波发生器可以分为两大类：一类是用电气方式产生超声波，一类是用机械方式产生超声波。电气方式包括压电型、磁致伸缩型和电动型等；机械方式有加尔统笛、液哨和气

流旋笛等。它们所产生的超声波的频率、功率和声波特性各不相同，因而用途也各不相同。目前较为常用的是压电式超声波发生器。

压电式超声波发生器实际上是利用压电晶体的谐振来工作的。超声波发生器

内部有两个压电晶片和一个共振板。当它的两极外加脉冲信号，其频率等于压电晶片的固有振荡频率时，压电晶片将会发生共振，并带动共振板振动，便产生超声波。反之，如果两电极间未外加电压，当共振板接收到超声波时，将压迫压电晶片作振动，将机械能转换为电信号，这时它就成为超声波接收器了。

超声波发射器向某一方向发射超声波，在发射时刻的同时开始计时，超声波在空气中传播，途中碰到障碍物就立即返回来，超声波接收器收到反射波就立即停止计时。超声波在空气中的传播速度为<st1:chmetcnv w:st=\"on\" TCSC=\"0\" NumberType=\"1\" Negative=\"False\" HasSpace=\"False\" SourceValue=\"340\" UnitName=\"m\">340m</st1:chmetcnv>/s，根据计时器记录的时间t，就可以计算出发射点距障碍物的距离(s)，即：s=340t/2 ，这就是所谓的时间差测距法。