壓電MEMS超聲波換能器在罐體中發射超聲波，然後測量被液體表麵反射的波，從而得到一個很小的模仿機械波（需求擴大）。發射波與反射波之間的時間差與液體的距離成正比。模仿前端（AFE）將MEMS波形擴大並將信號轉化為表示飛行時間（或液體深度兩倍）的積分電壓。模數轉化器（ADC）將該電壓轉化成數字信號，以作為運行軟件的微控製器的輸入。時鍾、PLL和振蕩器電路是數字電路的支撐模塊，偏置電流發生器、電壓調節器和帶隙基準是模仿電路的支撐模塊。射頻（RF）發送器將數據發送到網關。Arm Cortex-M3微控製器與模仿電路和RF發送器相連。假如將來咱們計劃增加不鏽鋼風差壓變送器，還需求多路複用器，但對於本白皮書，咱們不考慮這兩個元素。

據麥姆斯谘詢介紹，佛山防爆溫度變送器運用超聲波來探測傳感器與其他物體之間的距離。它們能夠將電能轉化為機械能，並且在大多數狀況下，還能將機械能轉化回電能。正是這種功用的二元性使得超聲波換能器能夠向物體或界麵發射蜜桃乱伦视频波，並能夠在這些波被反射回源時探測它們。雖然在日常生活中有著廣泛的運用，但與其它競賽技能比較，傳統的超聲波換能器更粗笨、更耗電、更貴重。這限製了它們的運用，特別是在消費領域，但這種狀況因為MEMS技能的運用而正在快速改變。

行將上市的新一代小型化超聲波換能器的功耗比前代產品低了一個數量級。沒有什麽比當前咱們開發並實施在體係中的PMUT更合適的例子了。PMUT由一個懸浮在腔體上的壓電薄膜組成，壓電薄膜通常為鋯鈦酸鋅（PZT）或氮化鋁（AlN）資料。當在膜上施加電脈衝時，膜會振蕩並直接在它接觸的介質中產生聲波。當規劃剛好為共振頻率時，PMUT能夠用十分小的功率產生大量的能量。圖2顯現了PMUT橫截麵示意圖，能夠經過調整膜厚度和直徑巨細來優化給定介質的共振頻率。PMUT能夠運用成熟的矽基半導體製作工藝來出產。因而與許多競賽技能比較，它們能夠適用於低成本的大批量運用，更重要的是，它們還能夠與CMOS無縫集成，從而在一顆芯片上完成完整的傳感體係。

PMUT規劃的第一步，咱們差壓傳感器批發運用被稱作“有限元分析（FEA）”的技能來進行PMUT仿真。經過有限元分析，能夠將描繪結構行為的雜亂的微分方程轉化為代數表達式，以簡化成數值求解。在規劃中咱們能夠選用多種FEA辦法：用於探索規劃概念、執行規劃性能的功用驗證，以及優化規劃。FEA能夠探究真實國際裏非理想幾許形狀、製作加工和資料屬性的變化，十分合適處理邊界條件雜亂的問題。

FEA工具依賴於將仿真結構劃分為低階有限元或網格來近似求解。此進程經過自動網格函數的輔佐，可有效地對結構進行分區。在需求的地方進行網格細化，規劃人員能夠獲得一組精確的仿真成果。經過將網格與來自電、機械和熱域的其他信息相結合，耦合的場模塊可用於一起求解靜電、耦合電機械學、壓電、壓阻、阻尼效應和其他特性。