超声波的定位系统应用

什么是超声波定位系统

超声波定位系统是利用超声波的空间传播特性，来确定目标的具体位置。将超声波发生器置于被定位的目标上面，向周围按照一定的时间间隔发送超声波脉冲，在周围3个固定位置上分别接收超声波发射装置发出来的脉冲信号，由于超声波在空间传送速度比较慢，所以通过比较三个接收装置收到信号的时间先后，可以反演出超声波发生器的具体位置，也就是被定位目标的位置，当目标移动时候，可以通过不间断测量，描出目标的运动轨迹。

超声波自动定位仪的技术指标包括定位精度、响应速度、定位范围。定位精度在5cm之内，响应速度为0.1秒，定位范围为场地内，半径30米的区间。因此超声波定位系统的应用领域主要是室内定位和场地定位。如汽车驾驶考场，将发射装置置于汽车上，跟随汽车运动，接收系统可在电脑上描出汽车行驶的轨迹，从而可以通过电脑自动判断汽车驾驶员是否合格，减少了监考人员的工作量。

超声波定位原理

超声波定位系统主要是依据超声波测距方法，然后根据距离和算法来定位物体的位置，例如：

超声波发生器内部有两个压电晶片和一个共振板，当两极外加脉冲信号的频率等于压电晶片的固有振荡频率时，压电晶片将发生共振，并带动共振板振动，从而产生超声波；同理，当共振板接收到超声波时，将压迫压电晶片产生振动，将机械能转换为电信号。

被测距离

中：s为超声波传播距离；h为发射探头与接收探头之间的距离。由于s远大于h，因此可近似认为d=s，则d=s=ct／2，t为发射超声波与接收超声波的时间间隔，c为超声波在空气中的传播速度。在空气中，常温下超声波的传播速度是334m／s，但其传播速度c易受空气中温度的影响，声速与温度关系如表1所示，由此可修正超声波传播速度c=331.5+0.607T

在未来市场应用前景中超声波定位系统市场相当广阔，保加利亚Hexamite科技是一家专注于超声波定位系统的开发商，并可为用户开发适合特定应用的解决方案。工采网作为传感器供应商引荐两款用于定位的超声波产品：美国hexamite 超声波传感器 - Rx-HX、美国hexamite 超声波传感器 Tx-HX这两款产品位置追踪定位系统是一款高速、多点超声波定位和本地化系统适用于追踪及导航。