為什麼超聲波定位

Ⅰ 蝙蝠是怎麼利用聲波進行定位的

過去人們認為，蝙蝠是靠奇特的鼻孔發出的特殊聲波，靠它的一對大耳朵和翅膀上靈敏的感覺組織接受聲波，來判斷前進方向的。可現在進一步研究證明，蝙蝠這些功能主要是依靠它身上能夠發出超聲波信號的「聲音定位器」，能夠記錄超聲波的傳播速度和時間的「生物鍾」以及儲存記憶的「音頻記憶器」來實現。蘇聯學者對此作過一系列的實驗和研究，他們發現蝙蝠的辨別能力十分驚人，即使是極小的差異，也能夠用它的「聲音定位器」測出。他們曾做過這樣的實驗；豎起兩塊形狀、大小完全相同的有機玻璃板，所不同的是，其中一塊鑽有深8毫米的小孔，當蝙蝠飛到這塊玻璃板時，得到了2條米蛆的美餐，於是在此以後，蝙蝠在沒有米蛆的情況下，也能正確無誤地飛到這塊有機玻璃板上，即使在另一塊玻璃板上也鑽一個8毫米深的孔，而且玻璃板的形狀、大小連實驗人員用肉眼也無法區別，但蝙蝠也能區別出來。人們從觀察知道，蝙蝠一旦發現捕獲物，便會盯住目標不放。那麼，它們是怎樣不斷校正方向，縮短與追捕物之間的距離的呢？這就有賴於蝙蝠身上十分精確的「生物鍾」了。這種「生物鍾」和裁判員手中的秒錶一樣，當蝙蝠發射超聲波時，「生物鍾」便工作，超聲波碰到追捕物折回後，「生物鍾」就停止工作。這樣，蝙蝠不斷發射超聲波和接收回波，根據「生物鍾」的工作情況，就能判斷出捕獲物的位置。就像用雷達或激光測距一樣。然而，蝙蝠光有這種「生物鍾」還不行，還得有一種記憶的裝置，使得蝙蝠在行進過程中把周圍的情況儲存在腦子里，不致於迷失方向或發生碰撞，這種記憶裝置就是所謂「音頻記憶器」。研究者作過這樣的實驗：他們在關實驗蝙蝠的金屬絲籠的出入口處架上一張絲網，其孔徑小到只允許蝙蝠收緊翅膀才能飛進的程度，即使這樣蝙蝠也能把翅膀收得緊緊的，從孔中鑽了進去。後來實驗者把網撤掉，奇怪的是蝙蝠飛入籠內時，仍然夾緊翅膀，這就是音頻記憶器的功用。關於蝙蝠奇異的特性，這里所揭示的還是初步的，要把蝙蝠的奧秘徹底揭開，有待於科學家們的進一步工作。

Ⅱ 超聲波的定位原理是什麼聲音是怎麼測得的,有模型嗎

超聲波的定位原理依據是多普勒頻移模型，由探測到的反射波的時間軸計算而得到，也就是由時間得到距離。

Ⅲ 為什麼回聲定位時要用超聲波。次聲波為什麼不可以

既然是應用「回聲」定位，那就是要用到波的反射，從波動傳播的現象中知道，當波傳播途徑中遇到比波長小的障礙物時波出現繞射，甚至幾乎沒有反射，所以波長較長的次聲波在根據回聲探測小障礙物時顯得力不從心，故此，要使用甚至比聲波波長更短的波。
水面上漂浮的物體，對水波傳播的影響，中學物理課上是提及到的啊。

Ⅳ 蝙蝠怎樣通過超聲波定位

蝙蝠在飛行的時候，喉內能夠產生超聲波，超聲波通過口腔發射出來。當超聲波遇到昆蟲或障礙物而反射回來時，蝙蝠能夠用耳朵接受，並能判斷探測目標是昆蟲還是障礙物，以及距離它有多遠。人們通常把蝙蝠的這種探測目標的方式，叫做「回聲定位」。

蝙蝠在尋食、定向和飛行時發出的信號是由類似語言音素的超聲波音素組成。蝙蝠必須在收到回聲並分析出這種回聲的振幅、頻率、信號間隔等的聲音特徵後，才能決定下一步採取什麼行動。

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蝙蝠會發出尖銳的叫聲，再用靈敏的耳朵收集周圍傳來的回聲。回聲會告訴蝙蝠附近物體的位置和大小，以及物體是否在移動。這種技術稱為回聲定位法。它可以幫蝙蝠在黑暗中找到方向以及捕捉獵物（如飛行中的昆蟲）。

蝙蝠尖銳的回聲我們是聽不到的，但蝙蝠發出的其他聲音有些是我們能聽得到的。

研究回聲最好的地方是一片石牆（如懸崖）的附近。如果你面對懸崖大聲叫，你的聲音會傳到懸崖再反射回來。如果聲音是從懸崖的不同部分反射回來的，你就可以聽到好幾個迴音，就好像有好幾個人在回答你。

蝙蝠在空中能利用超聲波來「導航」，就能迅速准確捕捉飛蟲。此外，某些海洋哺乳類能在水下發出頻帶很寬的聲波，甚至高達30萬赫。如齒鯨、海豚，能藉助於附近陸地對聲音的反射，用回聲定位來測定方向，得知物體或海岸的位置。某些海豹、海獅也能發出水下超聲波。

利用波在傳播過程中有反射現象的原理探測物體方位和距離的方式叫「回聲定位」。動物的「回聲定位」是指動物通過發射聲波，利用從物體反射回來的回波進行空間定向的方式，它有捕捉獵物和迴避物體兩種作用。

Ⅳ 為什麼回聲定位最好用超聲波

超聲波頻率高，方向性（指向性）好，這樣定位的准確度高，誤差小。

Ⅵ 既然超聲波的穿透力強，那為什麼還能用它的反射定位呢

兩種介質有聲阻抗差的時候，就一定會有反射。所以就可以利用它的反射定位。

Ⅶ 為什麼用超聲波定位

日前，美國研究人員發現，蝙蝠利用聲納定位、捕食以及航行的能力並非與生俱來。該研究小組是通過分析目前發現的最古老的蝙蝠化石（距今約5200萬年）而得出此結論的。他們對其骨骼化石做出分析，發現這種蝙蝠擁有高度發達的雙翼，卻沒有找到任何顯示其擁有聲波發聲能力的跡象。研究人員稱，對於蝙蝠的研究還會繼續，但這個發現至少目前解決了科學界長期存在的一個爭論，蝙蝠是先會利用聲納還是先會飛行？答案很明顯，是先會飛。
斯帕拉捷的蝙蝠實驗
1793年夏季的一個夜晚，義大利科學家斯帕拉捷走出家門，放飛了關在籠子里做實驗用的幾只蝙蝠。只見蝙蝠們抖動著帶有薄膜的肢翼，輕盈地飛向夜空，並發出自由自在的「吱吱」叫聲..斯帕拉捷見狀，感到百思不得其解，因為在放飛蝙蝠之前，他已用小針刺瞎了蝙蝠的雙眼，「瞎了眼的蝙蝠怎麼能如此敏捷地飛翔呢？」他下決心一定要解開這個謎。
在進行這項實驗之前，斯帕拉捷一直認為：蝙蝠之所以能在夜空中自由自在地飛翔，能在非常黑暗的條件下靈巧地躲過各種障礙物去捕捉飛蟲，一定是由於長了一雙非常敏銳的眼睛。他之所以要刺瞎蝙蝠的雙眼，正是想證明這一點。事實卻完全出乎他的意料之外。
意外的情況更激發了他的好奇心。「不用眼睛，那蝙蝠又是依靠什麼來辨別障礙物，捕捉食物的呢？」於是，他又把蝙蝠的鼻子堵住，放了出去，結果，蝙蝠還是照樣飛得輕松自如。「奧秘會不會在翅膀上呢？」斯帕拉捷這次在蝙蝠的翅膀上塗了一層油漆。然而，這也絲毫沒有影響到它們的飛行。
最後，斯帕拉捷又把蝙蝠的耳朵塞住..這一次，飛上天的蝙蝠東碰西撞的，很快就跌了下來。斯帕拉捷這才弄清楚，原來，蝙蝠是靠聽覺來確定方向，捕捉目標的。
斯帕拉捷的新發現引起了人們的震動。從此，許多科學家進一步研究了這個課題。最後，人們終於弄清楚：蝙蝠是利用「超聲波」在夜間導航的。它的喉頭發出一種超過人的耳朵所能聽到的高頻聲波，這種聲波沿著直線傳播，一碰到物體就迅速返回來，它們用耳朵接收了這種返回來的超聲波，使它門能作出准確的判斷，引導它們飛行。
「超聲波」的科學原理，現已廣泛地運用到航海探測、導航和醫學中去了。
會飛的「活雷達」
蝙蝠善於在空中飛行，能作圓形轉彎、急剎車和快速變換飛行速度等多種「特技飛行」。蝙蝠，隱藏在岩穴、
樹洞或屋檐的空隙里；黃昏和夜間，飛翔空中，捕食蚊、蠅、蛾等昆蟲。蝙蝠捕食大量的害蟲，對人有益，理應得
到保護。
到了夏季，雌蝙蝠生出一隻發育相當完全的幼體。初生的幼體長滿了絨毛，用爪牢固地掛在母體的胸部吸乳，
在母體飛行的時候也不會掉下來。
蝙蝠有用於飛翔的兩翼，翼的結構和鳥翼不相同，是由聯系在前肢、後肢和尾之間的皮膜構成的。前肢的第二、
三、四、五指特別長，適於支持皮膜；第一指很小，長在皮膜外，指端有鉤爪。後肢短小，足伸出皮膜外，有五趾，
趾端有鉤爪。休息時，常用足爪把身體倒掛在洞穴里或屋檐下。在樹上或地上爬行時，依靠第一指和足抓住粗糙物
體前進。蝙蝠的骨很輕，胸骨上也有與鳥的龍骨突相似的突起，上面長著牽動兩翼活動的肌肉。
蝙蝠的口很寬闊，口內有細小而尖銳的牙齒，適於捕食飛蟲。它的視力很弱，但是聽覺和觸覺卻很靈敏。一些
實驗證明，蝙蝠主要靠聽覺來發現昆蟲。蝙蝠在飛行的時候，喉內能夠產生超聲波，超聲波通過口腔發射出來。當
超聲波遇到昆蟲或障礙物而反射回來時，蝙蝠能夠用耳朵接受，並能判斷探測目標是昆蟲還是障礙物，以及距離它
有多遠。人們通常把蝙蝠的這種探測目標的方式，叫做「回聲定位」。蝙蝠在尋食、定向和飛行時發出的信號是由
類似語言音素的超聲波音素組成。蝙蝠必須在收到回聲並分析出這種回聲的振幅、頻率、信號間隔等的聲音特徵後，
才能決定下一步採取什麼行動。
靠回聲測距和定位的蝙蝠只發出一個簡單的聲音信號，這種信號通常是由一個或二個音素按一定規律反復地出
現而組成。當蝙蝠在飛行時，發出的信號被物體彈回，形成了根據物體性質不同而有不同聲音特徵的回聲。然後蝙
蝠在分析回聲的頻率、音調和聲音間隔等聲音特徵後，決定物體的性質和位置。
蝙蝠大腦的不同部分能截獲回聲信號的不同成分。蝙蝠大腦中某些神經元對回聲頻率敏感，而另一些則對二個
連續聲音之間的時間間隔敏感。大腦各部分的共同協作使蝙蝠作出對反射物體性狀的判斷。蝙蝠用回聲定位來捕捉
昆蟲的靈活性和准確性，是非常驚人的。有人統計，蝙蝠在幾秒鍾內就能捕捉到一隻昆蟲，一分鍾可以捕捉十幾只
昆蟲。同時，蝙蝠還有驚人的抗干擾能力，能從雜亂無章的充滿雜訊的回聲中檢測出某一特殊的聲音，然後很快地
分析和辨別這種聲音，以區別反射音波的物體是昆蟲還是石塊，或者更精確地決定是可食昆蟲，還是不可食昆蟲。
當2萬只蝙蝠生活在同一個洞穴里時，也不會因為空間的超聲波太多而互相干擾。蝙蝠回聲定位的精確性和抗
干擾能力，對於人們研究提高雷達的靈敏度和抗干擾能力，有重要的參考價值

Ⅷ 什麼叫超聲波定位系統.

通過適當布置感測器的位置，利用超聲波測距的原理，經過計算後可以得到主體在二維或三維空間的位置。

超聲波定位的原理與無線電定位系統相仿，只是由於超聲波在空氣中的衰減較大，只適用於較小的范圍。超聲波在空氣中的傳播距離一般只有幾十米。短距離的超聲波測距系統已經在實際中應用，測距精度為厘米級。超聲波定位系統可用於無人車間等場所中的移動物體定位。

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注意事項：

測量管上定位注意（管道表面處理、保證兩超聲波感測器定位點通過中心線並成直線、底座焊接牢固密封垂直、球閥密封無漏水、開孔保證工具正常勻速鑽孔）等。

超聲波感測器安裝注意（安裝超聲波感測器時人要站在感測器的斜面並用手扶住，防止水壓過大擊傷人或震壞超聲波感測器晶片、導向桿安裝必須相對，同時平行於管道）

超聲波感測器插入深度（指超聲波感測器頂部到導向桿內側共長270mm，安裝時必須減去管道壁厚及衫里）。

參考資料來源：網路-超聲波測距儀