一、超声波传感器是如何工作的？

　　让我们看看这个传感器背后的“波产生”机制。这个传感器的原理很简单：

　　1.由压电PZT材料制成的圆盘，在施加一定张力下振动并从发射器中产生超声波

　　2.当这些波遇到物体时，它们会回到接收器传感器

　　3.传感器和物体之间的距离使用简单的关系d=(v*t)/2计算

　　注意：½来自波来回传播的事实。

　　二、振动的压电圆盘是如何产生超声波的？

　　每种材料都是由基本的“晶体”制成的。这些晶体是由以某种方式排列并具有不同种类的正电荷或负电荷的原子组成的。

　　一些材料的晶体结构比其他材料对电场更敏感，并在与时间相关的电压下振动。这些晶体是压电效应最重要的地方。在石英、电气石和罗谢尔盐等压电晶体中，晶体的两端呈六边形。它有三个轴，分别是光轴、电轴和机械轴。当沿着压电晶体的极化轴施加压力或机械力时，它就会产生电流。

　　三、如何模拟超声波传感器？

　　在2D或3D中模拟超声波传感器需要能够正确处理电压、机械应变和声波之间的双向耦合的软件。OnScale能够通过以完全耦合的方式处理这3种物理场来做到这一点。OnScale的另一个优点是我们的主要求解器是非线性显式求解器。您使用OnScale输入和计算的所有信号都是时间历史信号，这意味着它们非常接近您在示波器上进行物理实验时实际观察到的信号。OnScale还能够使用快速傅里叶变换(FFT)计算阻抗和频率信号。

　　完全耦合的多物理场求解器可以更快地计算和模拟更大的问题。这在模拟超声波传感器时变得非常重要。