超声破碎仪是用来测量物体的距离。首先，超声破碎仪会发射一组高频声波，一般为40-45KHz，当声波遇到物体后，就会被反弹回，并被接受到。通过计算声波从发射到返回的时间，再乘以声波在媒介中的传播速度（344 米/秒，空气中）。就可以获得物体相对于传感器的距离值了。

超声破碎仪换能器特性

超声破碎仪换能器就好比一个喇叭，能将电流信号转换成高频声波，或者将声波转换成电信号。（其实多数喇叭都可以当作话筒用，不信大家可以去试一下，用喇叭代替麦克风，也是可以的，只不过麦克风将声波转化成电信号的能力比较强一点。所以，更加灵敏一点。）

换能器在将电型号转化成声波的过程中，所产生的声波并不是理想中的矩形，而是一个类似花瓣一样形状，值得一提的是，在实际应用中，产生的波形应该是三维的，类似柱状体。

　　对于机器人的应用来说，超声破碎仪主要用来探测物体的距离以及相对于传感器的方位，以便可以进行避障动作。最理想就是矩形，不但可以准确的获得物体的距离值，也可以准确的获得方位值，就是正前方。但是实际上，超声破碎仪束根据应用不同，有宽波束，和窄波束。宽波束的传感器会检测到任何在波束范围的物体，它可以检测到物体的距离，但是确无法检测到物体的方位，误差最高会有100度左右，机器人将无法准确的确定其避障的动作。当然，作为只要探测物体有或者无的用途来说，宽波束的传感器是比较理想的。同理，窄波束可以相对宽波束获得更加精确的方位角。在选择超声破碎仪的时候，这个波形特性是必须要考虑的。

超声破碎仪的问题

超声破碎仪应用起来原理简单，也很方便，成本也很低。但是目前的超声波传感器都有一些缺点，比如，反射问题，噪音，交叉问题。

超声破碎仪反射问题：

如果被探测物体始终在合适的角度，那超声破碎仪将会获得正确的角度。但是不幸的是，在实际使用中，很少被探测物体是能被正确的检测的。图二给出了几个例子。

当被测物体与传感器成一定角度的时候，所探测的距离和实际距离有个三角误差。这个问题和高中物理中所学的光的反射是一样的。在特定的角度下，发出的声波被光滑的物体镜面反射出去，因此无法产生回波，也就无法产生距离读数。这时超声波传感器会忽视这个物体的存在。这种现象在超探测墙角或者类似结构的物体时比较常见。声波经过多次反弹才被传感器接收到，因此实际的探测值并不是真实的距离值。这些问题可以通过使用多个按照一定角度排列的超声波圈来解决。通过探测多个超声波的返回值，用来筛选出正确的读数。