Tất cả các loại sensor trên đều phụ thuộc một cách mạnh mẽ vào vật liệu được dùng làm sensor.
Sự phụ thuộc này có thể được làm giảm đi bằng cách sử dụng sensor siêu âm.
Hình 3-13. Sensor siêu âm cự ly gần.
Hình 3-13 là cấu trúc của bộ chuyển đổi siêu âm được sử dụng để nhận biết không gian lân cận. Phần tử cơ bản là bộ chuyển đổi điện âm, thường là loại gốm áp điện. Lớp nhựa tổng hợp bảo vệ bộ chuyển đổi để chống lại độ ẩm, bụi, và các nhân tố khác của môi trường; nó cũng có tác dụng như là bộ phối hợp trở kháng âm thanh. Trong bộ chuyển đổi này, sensor thường được dùng để phát và thu. Sự tắt dần nhanh của năng lượng âm thanh được dùng để phát hiện đối tượng trong phạm vi gần. Nó được thực hiện bởi bộ làm giảm âm thanh, và được cách ly với bộ chuyển đổi bằng vỏ bọc. Vỏ bọc được thiết kế để cung cấp chùm âm thanh hẹp cho bộ chuyển đổi năng lượng công suất cao và định hướng tín hiệu.
Một dạng sóng điển hình được chỉ trên hình 3.14. Dạng sóng A là tín hiệu cổng được sử dụng để điều khiển tín hiệu truyền. Dạng sóng B là tín hiệu lối ra khi
có cả tín hiệu tiếng vọng (echo). Các xung trong dạng sóng c là xung nhận được khi
phát hoặc khi thu. Cửa sổ thời gian (dạng sóng D) được thiết lập để phát hiện khả năng của sensor. Do vậy, khoảng thời gian Atị là thời gian phát hiện nhỏ nhất, và
Atị+At2 là khoảng thời gian lớn nhất. (Lưu ý rằng khoảng thời gian này bằng một
khoảng cách nhất định khi biết vận tốc truyền của sóng siêu âm). Tiếng vọng nhận được khi tín hiệu D ở mức cao và sinh ra tín hiệu E, và nó xuống mức thấp tại cuối xung truyền trong tín hiệu A. Cuối cùng, tín hiệu F được đặt ở mức cao tại sườn dương của xung nhịp E và nó lại xuống mức thấp khi E ở mức thấp và khi xuất hiện một xung ở A. Theo cách này, F sẽ ở mức cao bất cứ khi nào đối tượng xuất hiện
trong khoảng cách được mô tả bởi thông số của dạng sóng D. Do vậy, F là lối ra của sensor siêu âm khi hoạt động trong mode nhị phân.
Hình 3-14, D ạng sóng kết với sensor siêu âm tầm gần.