超聲波傳感器是利用超聲波的特性研制而成的傳感器。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。在與光源對角的另一側設有光線探ce器（如光電晶體管），它能夠探測到被顆粒物反射的光線，并根據(jù)反射光強度輸出PWM信號（脈寬調(diào)制信號），從而判斷顆粒物的濃度。 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。超聲探頭的核心是其塑料外套或者金屬外套中的一塊壓電晶片。構成晶片的材料可以有許多種。超聲波傳感器主要材料有壓電晶體（電致伸縮）及鎳鐵鋁合金（磁致伸縮）兩類。電致伸縮的材料有鋯鈦酸鉛（PZT）等。壓電晶體組成的超聲波傳感器是一種可逆?zhèn)鞲衅鳎梢詫㈦娔苻D變成機械振蕩而產(chǎn)生超聲波，同時它接收到超聲波時，也能轉變成電能，所以它可以分成發(fā)送器或接shou器。有的超聲波傳感器既作發(fā)送，也能作接收。超聲波傳感器由發(fā)送傳感器（或稱波發(fā)送器）、接收傳感器（或稱波接shou器）、控制部分與電源部分組成。發(fā)送器傳感器由發(fā)送器與使用直徑為15mm左右的陶瓷振子換能器組成，換能器作用是將陶瓷振子的電振動能量轉換成超能量并向空中輻射；而接收傳感器由陶瓷振子換能器與放大電路組成，換能器接收波產(chǎn)生機械振動，將其變換成電能量，作為傳感器接手器的輸出，從而對發(fā)送的超聲波進行檢測。控制部分主要對發(fā)送器發(fā)出的脈沖鏈頻率、占空比及稀疏調(diào)制和計數(shù)及探測距離等進行控制。

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。大量的傳感器構建成的這個密布且無形的網(wǎng)絡，保障了家庭的安全。

為獲取數(shù)據(jù)，在2013年，就有國家提出“萬億傳感器革命”的口號，旨在推動社會基礎設施和公共服務中每年使用1萬億個傳感器，預計在2030年后將100萬億傳感器嵌入到各種場所，可以預見，在不久的將來，我們身邊將到處布滿傳感器，再把大量傳感器采集的數(shù)據(jù)與開放數(shù)據(jù)等組合，依托人工智能等技術進行大數(shù)據(jù)分析，就會產(chǎn)生價值更高的數(shù)據(jù)。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。

多年以來，傳感器市場規(guī)模也是呈現(xiàn)快速增長態(tài)勢，隨著物聯(lián)網(wǎng)的興起，傳感器產(chǎn)業(yè)迎來了巨大的發(fā)展契機，以及隨著從事傳感器技術研發(fā)的機構和投入不斷增多，傳感器技術也取得了突飛猛進的發(fā)展。

對于智能家居來說，傳感器扮演著相當于人的眼睛、耳朵、鼻子等的功能，是所有分析數(shù)據(jù)的入口，沒有了傳感系統(tǒng)的智能家居系統(tǒng)無疑是“殘疾”的系統(tǒng)，它沒有自我感知能力，無法實現(xiàn)真正意義上的智能。傳感器及其解決方案可以不斷電判斷用戶的身體與生活狀態(tài)、深度學習用戶的喜好，連續(xù)監(jiān)測用戶的生命特征的信號、監(jiān)控家居設備狀態(tài)以及室內(nèi)外的環(huán)境與天氣，這對智能家居實現(xiàn)真正的人性化創(chuàng)造了基礎。超聲波是指振動頻率大于20000Hz以上的聲波，其每秒的振動次數(shù)很高，超出了人耳聽覺的上限，人們將這種聽不見的聲波叫做超聲波。在未來，傳感器的技術將更精準、迅速。所謂精準就是為系統(tǒng)提供對口、有效的數(shù)據(jù)，也就是不會誤報、漏報等情形；準確就是提供精度更高、誤差范圍更小的數(shù)據(jù)，保證數(shù)據(jù)不會失真；迅速就是反應靈敏度高、響應快，以滿足智能家居應用場景的需求。