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(fā)生振動產(chǎn)生的，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(zhì)或分界面會產(chǎn)生顯著反射形成反射成回波，碰到活動物體能產(chǎn)生效應。因此超聲波檢測廣泛應用在工業(yè)、、生物醫(yī)學等方面以超聲波作為檢測手段，必須產(chǎn)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。隨著物聯(lián)網(wǎng)的興起，智能手機、可穿戴設備、智能硬件以及智能家電等與人們生活息息相關的產(chǎn)品逐步走上互聯(lián)互通的道路，這些都為智能家電的發(fā)展創(chuàng)造了全新的空間。

　　超聲波探頭主要由壓電晶片組成，既可以發(fā)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(jié)構(gòu)，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。

我們都知道超聲波傳感器分為發(fā)射、接收、收發(fā)一體3種，但發(fā)射和接收的原理分別是怎樣的呢？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(fā)生振動產(chǎn)生的，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。當從超聲波發(fā)射傳感器輸入頻率為40KHz的脈沖電信號時，壓電晶體會因變形而產(chǎn)生振動，振動頻率在20KHz以上，由此形成了超聲波。那么該超聲波經(jīng)錐形共振盤共振放大后定向發(fā)射出去；接收傳感器接收到發(fā)射的超聲波信號后，促使壓電晶片變形而產(chǎn)生電信號，通過放大器放大電信號。

發(fā)射頭是利用壓電效應來實現(xiàn)產(chǎn)生超聲波的，就是在發(fā)射頭不斷給出一定頻率的如40KHz的電壓信號，就可以產(chǎn)生超聲波?？梢钥紤]利用單片機來實現(xiàn)，當然功率不大的可以用單片機來實現(xiàn)。

超聲波傳感器的頻率主要有2種，分別是25KHz和40KHz；超聲波是一種頻率大于20KHz的音波。發(fā)射式的傳感器本身發(fā)射超聲波，再接受反饋的超聲波；接收式的傳感器本身不發(fā)射超聲波，是通過傳感器接收超聲波，將其轉(zhuǎn)換成電信號，進行測量。

智能家庭安防系統(tǒng)由三部分組成，其中，家庭無線傳感器網(wǎng)絡、互聯(lián)網(wǎng)、監(jiān)控終端依次對應物聯(lián)網(wǎng)的感知層、網(wǎng)絡層、應用層。家庭無線傳感器網(wǎng)絡由設置于家庭內(nèi)部的各種安防傳感器、家庭智能網(wǎng)關組成。

安防傳感器一般包括監(jiān)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(wǎng)絡的一個節(jié)點，利用藍牙、wifi、zigbee等無線通訊技術接入。大量的傳感器構(gòu)建成的這個密布且無形的網(wǎng)絡，保障了家庭的安全。