Ein Ultraschallsensor ist ein elektronisches Gerät, das die Entfernung eines Zielobjekts durch Aussenden von Ultraschallwellen misst und den reflektierten Schall in ein elektrisches Signal umwandelt. Ultraschallwellen bewegen sich schneller als die Geschwindigkeit des hörbaren Schalls (d.h. der Schall, den Menschen hören können). Ultraschallsensoren bestehen aus zwei Hauptkomponenten: dem Sender (der den Schall mit Hilfe von piezoelektrischen Kristallen aussendet) und dem Empfänger (der auf den Schall trifft, nachdem er sich zum und vom Ziel ausgebreitet hat).
Um den Abstand zwischen dem Sensor und dem Objekt zu berechnen, misst der Sensor die Zeit, die zwischen der Aussendung des Schalls durch den Sender und dem Kontakt mit dem Empfänger vergeht. Die Formel für diese Berechnung lautet D = ½ T x C (wobei D die Entfernung, T die Zeit und C die Schallgeschwindigkeit ~ 343 Meter/Sekunde ist). Wenn zum Beispiel ein Wissenschaftler einen Ultraschallsensor aufstellt, der auf eine Kiste gerichtet ist, und es 0,025 Sekunden dauert, bis der Schall zurückprallt, wäre die Entfernung zwischen dem Ultraschallsensor und der Kiste:
D = 0,5 x 0,025 x 343
oder etwa 4,2875 Meter.
Ultraschallsensoren werden hauptsächlich als Näherungssensoren eingesetzt. Sie finden sich in der Auto-Selbsteinparktechnik und in Anti-Kollisions-Sicherheitssystemen wieder. Auch in der Roboter-Hinderniserkennung und in der Fertigungstechnik werden Ultraschallsensoren eingesetzt. Im Vergleich zu Infrarot (IR)-Sensoren in der Näherungserkennung sind Ultraschallsensoren nicht so anfällig für Störungen durch Rauch, Gas und andere Partikel in der Luft (obwohl die physikalischen Komponenten immer noch durch Variablen wie Wärme beeinflusst werden).
Ultraschallsensoren werden auch als Füllstandssensoren eingesetzt, um Flüssigkeitsstände in geschlossenen Behältern (z. B. in Fässern in chemischen Fabriken) zu erkennen, zu überwachen und zu regeln. Vor allem aber hat die Ultraschalltechnologie der Medizinindustrie ermöglicht, Bilder von inneren Organen zu erstellen, Tumore zu identifizieren und die Gesundheit von Babys im Mutterleib sicherzustellen.