https://electronics.stackexchange.com/a/130095/9006有一些分析回答有关查找对象位置的问题。
光、无线电和热辐射都是电磁辐射,传播速度非常非常快。仅仅因为它们更快,它们提供更好的结果并不是自动的。
电磁辐射的传播速度比声音快 1,000,000 倍。因此,制造能够测量声音传播几米所需时间的东西比测量光要容易得多。声音以大约每毫秒 0.34 米的速度传播。你的耳朵和大脑足够好,可以在大约 30 米或更远的房间内检测到飞行时间。
使用声音的飞行时间来测量距离的电子设备成本很低。要获得 0.34m 或 34cm,它需要在一毫秒(0.001 秒)内工作。这对于任何类型的计算机来说都是缓慢的,但也比人快得多。获得 10 倍更好,3.4 厘米,也就是 0.1 毫秒是相对简单的。对于 38kHz 的超声波,0.1 毫秒几乎是 4 个完整周期,这完全在低成本电子设备的测量能力范围内。因此以 10% 的准确度测量 34 厘米是可以理解和可行的。
用光测量 30 厘米的飞行时间会困难得多。光将花费 1,000,000 少的时间,或 0.000,000,001 秒或 1 纳秒。测量到 3 厘米的精度将是 0.1 纳秒,这比最快的英特尔微处理器的一个周期快大约 3 倍。因此,进行 30 厘米的测量要困难得多,使用飞行时间来获得 10% 的准确度就更难了。它可以做到,但不像声音那么便宜和容易。它通常不使用飞行时间,而是使用光波的不同属性。
旁注(编辑):
如果您想要声音(不是光)比 3.4 厘米更高的精度,您会怎么做?是什么让SRF05更难获得更高的精度?考虑一下,您可能会了解所选 SRF05 施加的限制,从而更好地了解系统。
使用超声波的最著名的动物是蝙蝠。他们使用飞行时间来测量距离和位置,并用两只耳朵来寻找方向信息。因此,蝙蝠的部分生物系统能够很好地利用声音的飞行时间来捕捉飞行中的“食物”(飞蛾和其他昆虫)。这是非常令人印象深刻的。如果您想了解更多关于如何使用超声波的信息,您可以查看有关蝙蝠回声定位系统的文章。它高度发达。
许多其他动物会发出超声波,例如啮齿动物和一些昆虫。但对大多数人来说,它是一种沟通机制。