隨著社會各行各業的快速發展,人們對定位與導航的需求日益增大,尤其是在復雜的室內環境,常常需要確定各種設施與物品在室內的位置信息,但是受到定位時間、定位精確度以及復雜室內環境等條件的限制,比較完善的室內定位技術目前還無法很好的利用。因此,業界人士提出了很多室內定位技術解決方案,如GPS技術、紅外線技術、藍牙技術、射頻識別技術、WiFi技術、超聲波傳技術。
根據目前技術定位的發展來看,GPS是目前應用廣泛的定位技術,缺點是定位信號到達地面時較弱,不能穿透建筑物,而且定位器終端的成本較高。紅外線定位技術只能在直線視距內傳播、傳輸距離較短,而且容易被熒光燈或者房間內的燈光干擾,在精確定位上有局限性。藍牙器件和設備的價格比較昂貴,而且對于復雜的空間環境,藍牙系統的穩定性稍差受噪聲信號干擾大。
什么是超聲波定位系統
超聲波定位系統是利用超聲波的空間傳播特性,來確定目標的具體位置。將超聲波發生器置于被定位的目標上面,向周圍按照一定的時間間隔發送超聲波脈沖,在周圍3個固定位置上分別接收超聲波發射裝置發出來的脈沖信號,由于超聲波在空間傳送速度比較慢,所以通過比較三個接收裝置收到信號的時間先后,可以反演出超聲波發生器的具體位置,也就是被定位目標的位置,當目標移動時候,可以通過不間斷測量,描出目標的運動軌跡。
超聲波自動定位儀的技術指標包括定位精度、響應速度、定位范圍。定位精度在5cm之內,響應速度為0.1秒,定位范圍為場地內,半徑30米的區間。因此超聲波定位系統的應用領域主要是室內定位和場地定位。如汽車駕駛考場,將發射裝置置于汽車上,跟隨汽車運動,接收系統可在電腦上描出汽車行駛的軌跡,從而可以通過電腦自動判斷汽車駕駛員是否合格,減少了監考人員的工作量。
超聲波定位原理
超聲波定位系統主要是依據超聲波測距方法,然后根據距離和算法來定位物體的位置,例如:超聲波發生器內部有兩個壓電晶片和一個共振板,當兩極外加脈沖信號的頻率等于壓電晶片的固有振蕩頻率時,壓電晶片將發生共振,并帶動共振板振動,從而產生超聲波;同理,當共振板接收到超聲波時,將壓迫壓電晶片產生振動,將機械能轉換為電信號。
被測距離
。式中:s為超聲波傳播距離;h為發射探頭與接收探頭之間的距離。由于s遠大于h,因此可近似認為d=s,則d=s=ct/2,t為發射超聲波與接收超聲波的時間間隔,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
在未來市場應用前景中超聲波定位系統市場相當廣闊,保加利亞Hexamite科技是一家專注于超聲波定位系統的開發商,并可為用戶開發適合特定應用的解決方案。工采網作為傳感器供應商引薦兩款用于定位的超聲波產品:美國hexamite 超聲波傳感器 - Rx-HX、美國hexamite 超聲波傳感器 Tx-HX這兩款產品位置追蹤定位系統是一款高速、多點超聲波定位和本地化系統適用于追蹤及導航。其特點如下:
美國hexamite 超聲波傳感器 Rx-HX描述:
超聲波定位接收機Rx,射頻2.4-2.523GHz,射頻用戶com通道125,通信250Kbaud,超聲波40KHz,速度344m/秒,遠程定位可達20米。
距離超聲波發射器的距離測量分辨率為1mm
美國hexamite 超聲波傳感器 Rx-HX 參數:
美國hexamite 超聲波傳感器 Tx-HX描述:
超聲波定位發射機Tx,射頻2.4-2.523GHz,射頻用戶com通道125,通信250Kbaud,超聲波40KHz,速度344m/秒,遠程定位可達20米
距離超聲波發射器的距離測量分辨率為1mm
超聲波換能器鋁外殼
在同步模式下,藍色LED閃爍
美國hexamite 超聲波傳感器 Tx-HX 參數:
轉載請注明出處:傳感器應用_儀表儀器應用_電子元器件產品 – 工采資訊 http://www.iohhome.com/10135.html










