超聲波傳感器自發明以來，在國防，醫學，工業和汽車領域獲得了廣泛的應用。大致來說，超聲波傳感器主要利用了超聲波的透射，反射，折射等特點。其應用范圍可以說是五花八門的。
根據其應用場合的不同，超聲波傳感器有時也叫做測距傳感器，液位傳感器，流量傳感器，單雙張檢測傳感器，偏向執行傳感器，超聲計數傳感器，濃度傳感器，濁度傳感器，氧含量傳感器，溫度傳感器等等不同名稱。
利用超聲波的反射特性，超聲波傳感器可以對集裝箱內部狀態進行探測。
超聲波傳感器可用于檢測透明物體、液體、任何表粗糙、光滑、光的密致材料和不規則物體。但不適用于室外、酷熱環境或壓力罐以及泡沫物體。
超聲波傳感器可以應用于食品加工廠，實現塑料包裝檢測的閉環控制系統。配合新的技術可在潮濕環如洗瓶機、噪音環境、溫度極劇烈變化環境等進行探測。
超聲波傳感器可用于探測液位、探測透明物體和材料，控制張力以及測量距離，主要為包裝、制瓶、物料搬檢驗煤的設備運、塑料加工以及汽車行業等。超聲波傳感器可用于流程監控以提高產品質量、檢測缺陷、確定有無以及其它方面。
在醫學上最著名的應用是B超。在臨床應用方面，B超可以清晰地顯示各臟器及周圍器官的各種斷面像，由于圖像富于實體感，接近于解剖的真實結構，所以應用超聲可以早期明確診斷。
在檢測液位方面，超聲波傳感器可檢測液位。在給排水系統中有很多應用。
超聲波探傷儀主要應用于金屬工件內部的質量檢測，如檢測金屬是否有氣泡，焊接部位是否有未焊透等缺陷等。能夠快速便捷、無損傷、精確地進行工件內部多種缺陷（裂紋、夾雜、折疊、氣孔、砂眼等）的檢測、定位、評估和診斷。既夠廣泛地應用在制造業、鋼鐵冶金業、金屬加工業、化工業等需要缺陷檢測和質量控制的領域，也廣泛應用于航空航天、鐵路交通、鍋爐壓力容器等領域。
超聲波傳感器在汽車電子領域目前也有了很多的應用，在倒車雷達，防碰撞系統，自動泊車輔助系統，ADAS系統中都有超聲波傳感器的身影。在倒車雷達中，超聲波傳感器是獨當一面的，；而在其他系統中，超聲波傳感器是做為一個選項，與毫米波雷達，激光雷達等一起完成某些特定功能的。
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