超声传感器利用空气声纳原理，它们先发射一种线性调频超声波，然后再转换成接收模式并等待接收从目标表面返回的回波。知道空气（或其他气体）中给定的声速，用户即可计算出距离。将超声传感器置于储罐顶端，同时将储罐中的液体表面作为目标，用户很容易确定储罐中的液位。

      此外，还可探测及补偿像温度这样的变量，并产生出高精度的读数。非接触式超声传感器与接触式机械传感器相比具有很多优势，因为它们可以避免机械活动元件与液体长时间接触而产生的磨损、黏结或腐蚀等。

      今天的电子及微处理器芯片，使人们能通过编程赋予传感器更多的特性，其中包括高低告警、噪声及其他瞬态干扰滤除、使用率信息报告以及故障诊断等。

      压电超声传感器

      压电传感器用一种已被切割并具有特定频率范围的陶瓷压电元件制成。将两个电极焊接在压电晶体上后，再将晶体粘在一个封闭盒内并从后面密封。

      压电传感器的一个显著优势是可将陶瓷元件装入各种封装中，例如：铝、不锈钢、聚四氟乙烯、PVC或RTV等。这使得设计工程师们能够选择一种与被测液体及其相关气体环境相兼容的传感器封装类型。

      压电传感器的主要缺点是导致探测距离相对较短的低灵敏度、被发射后的长振铃所限制的短距离探测能力，以及由于温度变化所导致的谐振频率偏移等。传感器设计者已经通过采用独特的驱动及接收电路设计而成功地解决了频率偏移问题。

      通过高电压和单周期窄脉冲来驱动而不是用音频来驱动，传感器产生出像用锤子敲钟那样的谐振。设计具有带通滤波器的接收电路，可使传感器适应在指定温度范围内的动态频率范围。

      这种方法的缺点主要是驱动能力有限和探测距离较短。对于那些传感器处于恒定温度上的应用（譬如室内应用），音频驱动及较窄的接收带通滤波器，比脉冲驱动可获得更佳的探测距离。

      长振铃对于压电传感器来说仍然是一个问题，如果希望能拥有距离更短的探测能力，设计师们通常可使用两个转换器：一个用于发射一个用于接收。低灵敏度也限制了压电传感器的长距离探测能力，尽管通过修改转换器设计以及使用低噪声及高增益接收电路，许多压电传感器厂商已经显著提高了这些传感器的长距离探测能力。

      静电超声传感器

      静电超声传感器工作原理与电容式麦克风相似：只在一边镀有一层金属的薄介电薄膜形成传感器的活动元件，用来发射和/或接收超声信号。中心开槽的固定底板主要用来集中声束以冲击薄膜。

      薄膜紧紧裹住固定底板，很像一面鼓的鼓面，而底板上则加有直流偏置。发射时，镀金属薄膜会由于加高压交流超声信号而振动；接收时传感器探测回波信号，并将信号转换成小幅度交流，经过适当放大后再由接收电路接收及处理。

      静电元件在宽频率范围内具有相对比较平坦的频率响应，且由于它们不会谐振，因此具有极低的振铃特性。这种元件具有比对应压电元件更高的灵敏度——通常高40dB或更高。

      静电传感器更高的灵敏度可转换成比压电传感器更长距离的探测能力（或短距离应用时的更低增益接收电路），以及更为可靠的探测小型及吸声目标的能力。带适当驱动和接收电路的单个静电传感器，可覆盖短至1英寸、长至60英尺的探测距离，使其成为储罐液位测量应用的理想选择。

      这种传感器的性能在宽工作温度范围（典型为-40～125℃）内都很稳定，故可使用无须对器件温度偏移进行补偿的驱动及接收电路，因此可将电路与传感器一起封装于传感器盒中。如图1所示，静电智能传感器的尺寸仅为1.6（直径）英寸×0.75（高）英寸，使其成为有限空间应用的一种紧凑型解决方案。

      但静电传感器也有一些缺点，例如：紧贴静电传感器的工作元件（镀金属薄膜）比压电传感器的易碎，不太结实，以及盒体封装材料仅局限于各类钢材等。