Ultraäänianturi on laite, joka käyttää korkeataajuista ääntä etäisyyden mittaamiseen. Nämä anturit tunnetaan myös lähetinvastaanottimina ja toimivat samalla tavalla kuin kaikuluotain. Vaikka kaikuluotainta käytetään pääasiassa veden alla, ultraäänilähetinvastaanottimia voidaan käyttää ilmassa. Ultraääniaaltoja käyttävät anturit ovat yleisiä teollisissa ja lääketieteellisissä sovelluksissa.
Tämäntyyppinen anturi koostuu tyypillisesti yhdestä lähetin -vastaanotinyksiköstä, joka kykenee sekä lähettämään että havaitsemaan ääntä. Tämä laite luo äänipulssin, joka on ihmisen korvan kuuloalueen ulkopuolella. Useimmat kiinteät esineet heijastavat ääniaaltoja. Lähetinvastaanotin määrittää ajastimen avulla tarkasti, kuinka kauan ultraäänipulssi kestää “pomppia” pois esineestä ja palauttaa laitteen.
Ääniaalto kulkee yleensä tunnetulla nopeudella. Huonelämpötilassa tämä nopeus on noin 1,126 metriä sekunnissa. Kun sekä ultraäänipulssien nopeus että aika ovat tiedossa, heijastavan kohteen etäisyys voidaan arvioida matemaattisten peruslaskelmien avulla. Jos ultraäänianturi lähettää pulssin ja vastaanottaa heijastuneen signaalin esimerkiksi kymmenesosa sekuntia myöhemmin, kohde on noin 343 metrin päässä.
Ultraäänianturi ei kuitenkaan aina ole tarkka. Useat tekijät voivat heikentää anturin kykyä mitata etäisyyttä tarkasti. Äänen nopeus ei ole vakio, mutta voi vaihdella ilman lämpötilan ja kosteuden mukaan. Tämä tarkoittaa, että erittäin lämpimät tai hyvin kylmät olosuhteet voivat tehdä ultraäänianturin tehottomaksi.
Kohteet heijastavat ääniaaltoja eri tavoin. Jotkut materiaalit, kuten metalli, heijastavat ääntä erittäin hyvin. Pehmeät materiaalit, mukaan lukien muhkeat kankaat, absorboivat usein ääniaaltoja. Tämän tyyppisen anturin tarkkuuteen voi vaikuttaa havaittavan kohteen tyyppi.
Ultraääni -antureilla on monia sovelluksia. Teollisuuskoneet käyttävät usein näitä antureita havaitsemaan kohteen läsnäolo automatisoidussa tehtaassa. Kone, joka on suunniteltu esimerkiksi tarrojen kiinnittämiseen pulloihin, voi käyttää ultraäänimenetelmiä sen määrittämiseksi, milloin tuote on paikallaan ja valmis leimattavaksi. Turvalaitteistot käyttävät myös ääniantureita havaitsemaan luvattomat henkilöt. Näiden antureiden avulla voidaan luoda “virtuaalinen aita” turvallisen alueen ympärille.
Lääketieteelliset laitokset käyttävät usein ultraääni -antureita. Lääketieteessä käytetyt anturit ovat tarkempia kuin useimmat teollisuuslaitteet, mutta ne toimivat samalla periaatteella. Ultraäänikuvantaminen käyttää korkeataajuisia pulsseja havaitsemaan sekä kiinteät esineet että avoimet tilat. Tietokoneeseen kytketty lähetin -vastaanotin pystyy luomaan kuvan, joka näyttää nämä eri alueet, ja lääketieteen ammattilaiset voivat käyttää sitä visualisoimaan ihmiskehon alueita.