Hallo Forum !

Mein Anliegen ist es eine Positionsbestimmung mittels Laufzeitmessung eines Ultraschallsignals über große Reichweiten (vielleicht bis ca. 100m) durchzuführen.
Das Signal muss den Weg nur einmal zurücklegen, da die Laufzeit zwischen einem
Sender am Ausgangspunkt und einem Empfänger am Zielpunkt gemessen wird.

Im Nahbereich gilt lineare Abhängigkeit zwischen gemessener Spannung U am Empfänger
und dem Abstand r zwischen Sender und Empfänger:

U ~ p und U=S*p (1.)
mit
U: Spannung des Empfängers
S: Empfindlichkeit des Empfängers
p: Schalldruck

p/p0 = r0/r (2.)
mit
p0: Bezugsschalldruck
r0: Bezugsentfernung

somit läst sich herleiten, dass U ~ 1/r ist.

Die aufgestellten Beziehungen gelten nur für isotrophe Verhältnisse einer Punktschallquelle ohne Dämpfung.

Berücksichtigt man die Dämpfung, so ergibt sich folgende mathematische Beziehung:

p(r) = p(r0) * e^(-a*(r - r0)) (3.)
mit a als Dämpfungsfaktor.

Für mich waere zum einen einmal interessant zu erfahren, ob jemand diesbezüglich Erfahrungen hat und eine Abschätzung zur Machbarkeit des Vorhabens geben
kann. Ob es eventuell Sender gibt, die einen ausreichenden Schalldruck erzeugen
können, um z.B. 100m zu erreichen und noch mit einem Empfänger detektierbar sind.
Dazu ist anzumerken, dass mir ein Signal von ca. 40Khz vorschwebt, einzusetzen.
Vielleicht kann jemand Aussagen treffen, wie eventuelle Konstruktive Lösungen, sprich Lautsprecher, aussehen (Größe, Diemension) und welche Leistungen (evt. elektrische) man so benötigt. Vielleicht kann auch jemand Hinweise geben, ob es hinreichend genau ist, wenn
man zur Bestimmung des Senderschalldruck die Formel 3 ansetzt und als Bezugsgröße die
Empfindlichkeit des Empfängers wählt.

Gruss Matthias