科学家们将每秒钟振动的次数称为声音的频率，它的单位是赫兹(Hz)。我们人类耳朵能听到的声波频率为20Hz～20000Hz。当声波的振动频率小于20Hz或大于20KHz时，我们便听不见了。因此，我们把频率高于20000赫兹的声波称为“超声波”(ultrasonic)。通常的超声波频率为1兆赫兹～5兆赫兹。因其方向性好，穿透能力强，易于获得较集中的声能，在传播距离较远，故而常被被用于测距。

超声波发射器向某一方向发射超声波，在发射的同时开始计时，超声波在空气中传播，途中碰到障碍物就立即返回，超声波接收器收到反射波就立即停止计时。超声波在空气中的传播速度为340 m/ s，根据计时器记录的时间t，就可以计算出发射点距障碍物的距离S ，即：S = 340t / 2。超声波指向性强，在介质中传播的距离较远，利用超声波检测往往比较迅速、方便、计算简单、易于做到实时控制，并且在测量精度方面能达到工业实用的要求，因此在移动机器人的研制上也得到了广泛的应用。

超声波发生器可分为两大类：一类是用电气方式产生超声波；一类是用机械方式产生超声波。电气类包括压电型、磁致伸缩型和电动型等；机械类包括加尔统笛、液哨和气流旋笛等。它们所产生的超声波的频率、功率和声波特性各不相同，因而用途也有所不同。目前常用的是压电式超声波发生器。

压电式超声波发生器实际上是利用压电晶体的谐振来工作的，其外观结构与内部结构分别如图所示.该传感器有两个压电晶片和一个共振板， 当其两极外加脉冲信号，且频率等于压电晶片的固有振荡频率时，压电晶片将会发生共振，并带动共振板振动产生超声波。反之