يقيس مستشعر الموجات فوق الصوتية المسافة باستخدام الصوت. يُصدر نبضة عالية التردد، وينتظر صدى الصوت، ثم يحسب زمن ذهابه وإيابه. بقسمة هذا الزمن على سرعة الصوت ثم قسمته على اثنين، نحصل على المسافة. تعمل مستشعرات الموجات فوق الصوتية في الهواء والماء وبعض المواد الصلبة. وهي رخيصة الثمن، ومتينة، ولا تتأثر بالإضاءة.

تُشبه هذه التقنية تقنية السونار. يقوم محوّل الطاقة بتوليد النبضة واستقبال الصدى. التردد أعلى من نطاق السمع البشري، ويبلغ عادةً 40 كيلوهرتز. يُخرج المستشعر إشارة تتناسب مع المسافة. تحتوي بعض المستشعرات على محوّلي طاقة منفصلين للإرسال والاستقبال، بينما تستخدم أخرى محوّل طاقة واحدًا يُبدّل بين الوضعين.

خصائص مستشعر الموجات فوق الصوتية

• المدى: من بضعة سنتيمترات إلى عدة أمتار.
• عرض الشعاع: واسع، مما يحد من الدقة الزاوية.
• معدل التحديث: أبطأ من الأشعة تحت الحمراء أو الليدار.
• يتأثر بدرجة الحرارة والرطوبة والرياح.
• ضعيف في اكتشاف الأجسام اللينة أو المائلة أو الصغيرة.

تُستخدم مستشعرات الموجات فوق الصوتية بشكل شائع في الروبوتات المتنقلة لاكتشاف العوائق. فهي غير مكلفة وموثوقة في البيئات الداخلية. يستخدم الروبوت المكنسة الكهربائية هذه المستشعرات لتجنب السلالم والجدران، بينما تستخدمها السيارات للمساعدة في ركن السيارة. يُعدّ شعاعها العريض ميزة وعيبًا في آنٍ واحد؛ فهو يكشف العوائق على مساحة واسعة، لكنه لا يُحدد موقعها بدقة. وهذا ما يجعله مناسبًا للتوقفات الآمنة، ولكنه غير مناسب لرسم الخرائط. غالبًا ما تُدمج مستشعرات الموجات فوق الصوتية مع مستشعرات الأشعة تحت الحمراء أو الليدار. يوفر مستشعر الأشعة تحت الحمراء شعاعًا ضيقًا للكشف الدقيق، بينما يوفر مستشعر الموجات فوق الصوتية شعاعًا عريضًا لأغراض السلامة. معًا، تُغطي هذه المستشعرات مساحة أكبر من أيٍّ منها على حدة.