Gelombang bunyi ialah gelombang mekanikal yang boleh merambat dalam gas, cecair, dan pepejal. Gelombang bunyi boleh dibahagikan kepada gelombang infrasound, gelombang sonik dan tanduk ultrasonik mengikut kekerapan
Frekuensi gelombang bunyi adalah antara 16Hz-20kHz, iaitu gelombang mekanikal yang boleh didengari oleh telinga manusia; gelombang infrasound ialah gelombang mekanikal dengan frekuensi lebih rendah daripada 16Hz; dan gelombang ultrasonik ialah gelombang mekanikal dengan frekuensi lebih tinggi daripada 20kHz.
Penderia ultrasonik memancarkan satu set gelombang bunyi frekuensi tinggi, dan apabila gelombang bunyi mengenai objek, ia melantun semula dan diambil. Dengan mengira masa dari pelancaran hingga kembalinya gelombang bunyi, dan mendarabkan kelajuan gelombang bunyi dalam medium, nilai jarak objek relatif kepada sensor boleh diperolehi. Ciri-cirinya ialah frekuensi tinggi, panjang gelombang pendek dan fenomena pembelauan kecil. Ciri-cirinya yang luar biasa ialah arah yang baik, pengecilan kecil dalam cecair dan pepejal, keupayaan penembusan yang besar, dan pantulan dan pembiasan yang jelas apabila ia bertemu antara muka medium, jadi ia digunakan secara meluas dalam ujian industri.
Mesin kimpalan plastik bahagian auto menggunakan seramik piezoelektrik untuk mengembang dan mengecut mengikut arah voltan, menukar isyarat elektrik kepada getaran seramik, membuat udara bergetar melalui pengembangan dan pengecutan berulang seramik, dan mengeluarkan gelombang ultrasonik.
Dalam penggunaan sebenar, sensor ultrasonik menggunakan isyarat elektrik kepada transduser ultrasonik (pemancar), menghantar gelombang ultrasonik dengan mengembangkan dan mengecutkan seramik piezoelektrik, dan kemudian penerima menukar gelombang ultrasonik kepada isyarat elektrik untuk analisis, dan menambah pelbagai Aplikasi ini terutamanya digunakan untuk mengukur jarak. Prestasi utama sensor ultrasonik:
(1) Kekerapan bekerja:
Kekerapan operasi ialah kekerapan resonans lembaran piezoelektrik. Apabila frekuensi voltan AC yang digunakan padanya adalah sama dengan frekuensi resonans lembaran piezoelektrik, tenaga keluaran lebih besar dan kepekaan lebih tinggi.
(2) Sensitiviti:
Merujuk kepada nisbah kenaikan output sensor kepada kenaikan input. Dalam aplikasi praktikal, sensitiviti boleh menyatakan tahap penguatan isyarat input oleh sensor.
(3) Sudut arah:
Penderia mempunyai kearah kon dari permukaan atas, yang ditakrifkan sebagai tekanan bunyi dari hadapan hingga -6dB. Berbanding dengan penderia optik, kearaharah lebih luas, tetapi kearaharah menjadi lebih tajam apabila frekuensi meningkat.
(4) Suhu kerja:
Oleh kerana titik Curie bahan piezoelektrik secara amnya agak tinggi, terutamanya apabila probe ultrasonik untuk diagnosis menggunakan kuasa yang kurang, suhu kerja agak rendah, dan ia boleh berfungsi untuk masa yang lama tanpa kegagalan. Probe ultrabunyi untuk kegunaan perubatan mempunyai suhu yang agak tinggi dan memerlukan peralatan penyejukan yang berasingan.