隨著醫(yī)療技術(shù)的快速發(fā)展，超聲波傳感器技術(shù)也被運用的越來越多。在醫(yī)學(xué)中，超聲波技術(shù)主要被用來診斷疾病。由于超聲波存在對受檢者無痛苦、無損害、方法簡便、顯像清晰、診斷準確率高等優(yōu)點，因此受到廣大醫(yī)務(wù)工作者和患者的歡迎。

超聲波檢測技術(shù)中最重要的就是超聲波傳感器，超聲波傳感器是將超聲波信號轉(zhuǎn)換成其他能量信號（通常是電信號）的傳感器。它的原理是利用超聲波進行數(shù)據(jù)的采集。超聲波是振動頻率高于20kHz的機械波。它具有頻率高、波長短、繞射現(xiàn)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(lǐng)很大，尤其是在陽光不透明的固體中。超聲波碰到雜質(zhì)或分界面會產(chǎn)生顯著反射形成反射回波，碰到活動物體能產(chǎn)生多普勒效應(yīng)。超聲波傳感器廣泛應(yīng)用在工業(yè)、國防、生物醫(yī)學(xué)等方面。

超聲波傳感器最大的優(yōu)點是，能對被檢測物進行非接觸式無磨損的檢測，它對透明或有色物體，金屬或非金屬物體，固體、液體、粉狀物質(zhì)均能檢測。其檢測性能幾乎不受任何環(huán)境條件的影響，包括煙塵環(huán)境和雨天。

根據(jù)被檢測對象的體積、材質(zhì)、以及是否可移動等特征，超聲波傳感器采用的檢測方式有所不同，常見的檢測方式有包括：

1、穿透式

發(fā)送器和接收器分別位于兩側(cè)，當被檢測對象從它們之間通過時，根據(jù)超聲波的衰減（或遮擋）情況進行檢測。

2、限定距離式

發(fā)送器和接收器位于同一側(cè)，當限定距離內(nèi)有被檢測對象通過時，根據(jù)反射的超聲波進行檢測。

3、限定范圍式

發(fā)送器和接收器位于限定范圍的中心，反射板位于限定范圍的邊緣，并以無被檢測對象遮擋時的反射波衰減值作為基準值。當限定范圍內(nèi)有被檢測對象通過時，根據(jù)反射波的衰減情況進行檢測。

4、回歸反射式

發(fā)送器和接收器位于同一側(cè)，以檢測對象（平面物體）作為反射面，根據(jù)反射波的衰減情況進行檢測。

超聲波傳感器檢測用起來很簡單，但也存在不少弊端。

比如反射問題，假如被探測物體沒有處在合適的角度，那超聲波傳感器就難以實現(xiàn)正確的檢測。這會導(dǎo)致出現(xiàn)三角誤差（當被測物體與傳感器成一定角度的時候，所探測的距離和實際距離有個三角誤差）、鏡面反射（在特定的角度下，發(fā)出的聲波被光滑的物體鏡面反射出去，因此無法產(chǎn)生回波，也就無法產(chǎn)生距離讀數(shù)。這時超聲波傳感器會忽視這個物體的存在）、多次反射（聲波經(jīng)過多次反彈才被傳感器接收到，因此實際的探測值并不是真實的距離值）等問題。

其次是噪音干擾，雖然多數(shù)超聲波傳感器的工作頻率為40－45Khz，遠遠高于人類能夠聽到的頻率。但是周圍環(huán)境也會產(chǎn)生類似頻率的噪音，會引起傳感器接收到錯誤的信號。

最后是交叉問題，當多個超聲波傳感器按照一定角度被安裝在機器人上的時候所引起的。超聲波X發(fā)出的聲波，經(jīng)過鏡面反射，被傳感器Z和Y獲得，這時Z和Y會根據(jù)這個信號來計算距離值，從而無法獲得正確的測量。

為了使用超聲波傳感器的過程不出現(xiàn)異常，我們應(yīng)當注意以下事項：

1：不在戶外或高于額定溫度的地方使用傳感器，保證其可靠性和壽命；

2：不對細粉末和棉紗之類的材料進行檢測，因為會吸收聲音；

3：噴氣嘴噴出的噴氣有多種頻率，會影響傳感器且不應(yīng)在傳感器附近使用；

4：傳感器表面的水滴縮短了檢出距離；

5：不在強制通風(fēng)機之類的設(shè)備旁使用傳感器，減少對局部溫度的改變，減少分界處的反射和折射；

6：不在蒸汽區(qū)域使用傳感器，該區(qū)域的大氣不均勻，會產(chǎn)生溫度梯度，是測量結(jié)果出現(xiàn)誤差；

7：不在真空區(qū)或防爆區(qū)使用傳感器。

編輯：jq