超声波传感器的工作原理主要基于脉冲回波测距法，其核心组件包括发送传感器（波发送器）、接收传感器（波接收器）以及控制部分和电源部分。以下是其工作过程的详细介绍：

发送传感器。其由陶瓷振子换能器组成，负责将电信号转换成超声波并向空中辐射。

接收传感器。其同样由陶瓷振子换能器和放大电路组成，负责接收声波产生的机械振动，并将其转换回电信号。

在操作过程中，传感器首先产生一批声波脉冲，然后这些脉冲被发送到周围空气中。当声波遇到物体时，部分声波会被反射回来，被传感器接收。传感器内的微处理器计算出声波发射和接收的时间差（Δt），利用速度（v）和时间差来计算物体与传感器之间的距离。具体公式为：距离 ( S = \frac{v \times \Delta t}{2} )。

此外，超声波传感器还利用了多普勒效应，能够在物体移动时测量其速度。这类传感器广泛应用于工业、国防、生物医学等领域。