超聲波測距離傳感器測距時超聲波對液體、固體的穿透本領很大，尤其是在不透明的固體中，它可穿透幾十米的深度。超聲波碰到雜質或分界面會產生顯著反射形成反射成回波，碰到活動物體能產生多普勒效應。因此超聲波檢測廣泛應用在工業、國防、生物醫學等方面以超聲波作為檢測手段，必須產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。
超聲波換能器又稱超聲波探頭。超聲波換能器有壓電式、磁致伸縮式、電磁式等數種，在檢測技術中主要采用壓電式。由于其結構不同，換能器又分為直探頭、斜探頭、雙探頭、表面波探頭、聚焦探頭、沖水探頭等。
我們今天以固體傳導介質為例，簡要介紹以下三種探頭：
1.單晶直探頭
俗稱直探頭，其壓電晶片采用PZT壓電陶瓷制作。發射超聲波時，將500V以上的高壓電脈沖加到壓電晶片上，利用逆壓電效應，使晶片發射出一束頻率落在超聲波范圍內、持續時間很短的超聲振動波，垂直投射到試件內。假設該試件為鋼板，而其底面與空氣交界，到達鋼板底部的超聲波絕大部分能量被底部界面所反射。反射波經過一短暫的傳播時間回到壓電晶片。再利用壓電效應，晶片將機械振動波轉換成同頻率的交變電荷和電壓。
2.雙晶直探頭
由兩個單晶探頭組合而成，裝配在同一個殼體內，其中一片晶片發射超聲波，另一片晶片接收超聲波。雙晶探頭的結構雖然復雜一些，但檢測精度比單晶直探頭高，且超聲信號的反射和接收的控制電路較單晶直探頭簡單。
3.斜探頭
有時為使超聲波能傾斜入射到被測介質中，可選用斜探頭。壓電晶片粘貼在與底面成一定角度的有機玻璃斜楔塊上。當斜楔塊與不同材料被測介質接觸時，超聲波產生一定角度的折射，傾斜入射到試件中去，折射角可通過計算求得。
