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超聲波的定位系統(tǒng)應(yīng)用
閱讀：2544 發(fā)布時(shí)間：2020-7-27什么是超聲波定位系統(tǒng)
超聲波定位系統(tǒng)是利用超聲波的空間傳播特性，來(lái)確定目標(biāo)的具體位置。將超聲波發(fā)生器置于被定位的目標(biāo)上面，向周?chē)凑找欢ǖ臅r(shí)間間隔發(fā)送超聲波脈沖，在周?chē)?個(gè)固定位置上分別接收超聲波發(fā)射裝置發(fā)出來(lái)的脈沖信號(hào)，由于超聲波在空間傳送速度比較慢，所以通過(guò)比較三個(gè)接收裝置收到信號(hào)的時(shí)間先后，可以反演出超聲波發(fā)生器的具體位置，也就是被定位目標(biāo)的位置，當(dāng)目標(biāo)移動(dòng)時(shí)候，可以通過(guò)不間斷測(cè)量，描出目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)軌跡。
超聲波自動(dòng)定位儀的技術(shù)指標(biāo)包括定位精度、響應(yīng)速度、定位范圍。定位精度在5cm之內(nèi)，響應(yīng)速度為0.1秒，定位范圍為場(chǎng)地內(nèi)，半徑30米的區(qū)間。因此超聲波定位系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域主要是室內(nèi)定位和場(chǎng)地定位。如汽車(chē)駕駛考場(chǎng)，將發(fā)射裝置置于汽車(chē)上，跟隨汽車(chē)運(yùn)動(dòng)，接收系統(tǒng)可在電腦上描出汽車(chē)行駛的軌跡，從而可以通過(guò)電腦自動(dòng)判斷汽車(chē)駕駛員是否合格，減少了監(jiān)考人員的工作量。
超聲波定位原理
超聲波定位系統(tǒng)主要是依據(jù)超聲波測(cè)距方法，然后根據(jù)距離和算法來(lái)定位物體的位置，例如：
超聲波發(fā)生器內(nèi)部有兩個(gè)壓電晶片和一個(gè)共振板，當(dāng)兩極外加脈沖信號(hào)的頻率等于壓電晶片的固有振蕩頻率時(shí)，壓電晶片將發(fā)生共振，并帶動(dòng)共振板振動(dòng)，從而產(chǎn)生超聲波；同理，當(dāng)共振板接收到超聲波時(shí)，將壓迫壓電晶片產(chǎn)生振動(dòng)，將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。
被測(cè)距離
中：s為超聲波傳播距離；h為發(fā)射探頭與接收探頭之間的距離。由于s遠(yuǎn)大于h，因此可近似認(rèn)為d=s，則d=s=ct／2，t為發(fā)射超聲波與接收超聲波的時(shí)間間隔，c為超聲波在空氣中的傳播速度。在空氣中，常溫下超聲波的傳播速度是334m／s，但其傳播速度c易受空氣中溫度的影響，聲速與溫度關(guān)系如表1所示，由此可修正超聲波傳播速度c=331.5+0.607T
在未來(lái)市場(chǎng)應(yīng)用前景中超聲波定位系統(tǒng)市場(chǎng)相當(dāng)廣闊，保加利亞Hexamite科技是一家專(zhuān)注于超聲波定位系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)商，并可為用戶(hù)開(kāi)發(fā)適合特定應(yīng)用的解決方案。工采網(wǎng)作為傳感器供應(yīng)商引薦兩款用于定位的超聲波產(chǎn)品：美國(guó)hexamite 超聲波傳感器 - Rx-HX、美國(guó)hexamite 超聲波傳感器 Tx-HX這兩款產(chǎn)品位置追蹤定位系統(tǒng)是一款高速、多點(diǎn)超聲波定位和本地化系統(tǒng)適用于追蹤及導(dǎo)航。