Принцип работы лазерного дальномера

Виды лазерных дальномеров

В зависимости от принципа, который положен в работу устройства, световые измерители могут быть двух видов:

1. Фазовый телеметр (второе название дальномера), который еще называют бытовым. В его основе лежит принцип изменения световым лучом фазы модуляции.
2. Импульсный прибор , который является более дорогим и точным измерителем, применяющимся для проведения больших и сложных расчетов.

Фазовый лазерный дальномер

Самым распространенным и популярным в строительстве, ремонте и охоте, считается фазовый дальномер. Он фиксирует изменения модуляции (параметров колебания) посылаемого и отраженного световых лучей, делая на основе этого сравнения расчеты расстояний. Дальность действия самых мощных устройств такого типа не превышает 1 км, а более простые модели справляются с расстояниями всего в несколько десятков метров.

Для мастеров, которые работают с наклонными поверхностями, такими как крыши домов или лестничные перила, был разработан лазерный дальномер с угломером. Прибор вычисляет угол наклона нужной поверхности. Удобными функциями в девайсе считаются автоматический поворот изображения на дисплее и звуковой сигнал при переходе угла из положений в 0 и 90°.

Импульсный лазерный дальномер

Приборы, которые подают световой поток короткими импульсами, имеют значительно более точные показатели измерения, так как учитывают не изменение фаз лазерного луча, а скорость, с которой он возвращается. Для столь точных вычислений в устройство вмонтирован высокоточный измеритель времени, рассчитывающий даже несколько наносекунд. Такой дальномер применяют для измерения больших расстояний от 1 км. Используется он и в астрономии и космической навигации.

Как выбрать лазерный дальномер?

Измерять расстояния требуется в совершенно разных условиях, поэтому выбор конкретной модели лазерной линейки дальномера будет зависеть от ряда параметров:

1. Дальность измерения. У самых простых устройств она не превышает 40 м, полупрофессиональные модели могут измерить до 200 м.
2. Точность. Недорогая лазерная рулетка имеет погрешность не более 0,3 см, тогда как более продвинутые модели не более 0,1 см.
3. Прочность. Из-за того, что устройство может применяться в непогоду и при большом количестве пыли, оно должно быть выполнено из ударопрочного пластика, не бояться воды и пыли.
4. Наличие упора. Это может быть выдвижной или откидной штырь или скоба. Аксессуар нужен для измерения расстояния из неудобной точки, например, от угла.
5. Возможность проведения дополнительных расчетов и измерение уклонов.
6. Наличие пузырькового уровня на корпусе прибора, который помогает правильно располагать устройство по горизонтали и вертикали.
7. Крепления для установки на штатив бывают полезны для проведения земляных работ на открытой местности.
8. Работа от аккумулятора или батарей. Разряженный аккумулятор нужно ставить на зарядную станцию на определенное время, тогда как батарейки можно легко и быстро заменить.
9. Укомплектованность дополнительными аксессуарами, например, портом для подключения к компьютеру, слотом для карты памяти и защитным чехлом.

Лазерный дальномер – функции

Помимо основной функции измерения расстояния, лазерная линейка может иметь дополнительные возможности:

1. Измерение площади и объема даже сложных по форме объектов.
2. Вычисление сторон по теореме Пифагора и свойствам трапеции.
3. Настройку точки отсчета. По умолчанию она считается от излучателя светового луча, но можно учесть и длину самого прибора или выдвижного штифта.
4. Непрерывное измерение. В этом режиме работы прибор с определенной периодичностью измеряет расстояние и выводит показатели на дисплей.
5. Определение максимальных и минимальных расстояний. Эта опция удобна при вычислении сложных величин.

Чехол для лазерного дальномера

Очень часто строительный дальномер используется в различных погодных условиях, будь то жара, дождь или снег, и на определенной высоте, с которой он может упасть. Все это предусматривают ответственные производители и выпускают устройства с повышенной прочностью и в защитном чехле. Он может быть двух видов:

• съемный, тогда прибор нужно каждый раз вынимать для проведения замеров;
• постоянный, который защищает корпус девайса даже во время измерительных работ.

Функционал

Главная функция всех дальномеров — однократное измерение. Необходимо просто направить лазер на объект, нажать кнопку и на дисплее отобразится результат. Но большое количество дополнительных функций значительно упрощают и ускоряют работу.

Приведём несколько примеров:

• Вычисление объема и площади. С помощью этих функций можно быстро и точно рассчитать количество материала для отделочных работ – обоев, плитки, линолеума.
• Сложение и вычитание. Функция, которая помогает рассчитать габариты помещений, в том числе сложных форм, с колоннами, выступами и т.д.
• Непрерывное измерение. При таком функционале результаты сразу выводятся на экран. Может пригодиться при проверке ровности поверхностей или точного замера расстояний до объекта.
• Теорема Пифагора для косвенного измерения высоты.
• Определение угла.
• И др.

Дополнительные опции:

• Память для сохранения от 10 до 50 значений в зависимости от модели устройства.
• Калькулятор.
• Таймер и автоматическое отключение.
• Bluetooth
• Сенсорный экран и подсветка
• Встроенный уровень (классический, пузырьковый, и цифровой).

Полезные аксессуары

Дополнительные аксессуары повышают точность измерений, безопасность хранения и перевозку и облегчают работу с устройством.

• Штатив
• Лазерные очки
• Чехол
• Визир
• Лазерная мишень
• Контрастная пластинка, крепящаяся к поверхности за подвес, магнит или подставку.

Принципы действия лазерных дальномеров.

По методу использования свойств лазерного пучка, устройства делятся на импульсные и фазовые.

Устройство импульсного дальномера основано на измерении времени, которое необходимо лазерному лучу, для прохождения пути от генератора лазера до отражателя ( объекта ) и обратно.

Импульсные лазерные дальномеры обладают большой мощностью, дальностью применения, скрытностью, обусловленной кратковременным применением и незаметностью, для человеческого глаза, луча, работающего в инфракрасном диапазоне.

Все эти прекрасные качества, как нельзя кстати, отвечают нуждам и запросам военных артиллеристов, авиации, ВМФ и т.д.

Фазовые лазерные дальномеры вычисляют расстояние до объекта по сдвигу фазы модулированной частоты подсветки. За ненадобностью, таймера отраженного сигнала, у них нет, что обуславливает их невысокую стоимость.

Дальность применения у фазовых лазерных дальномеров небольшая ( до километра), поэтому область их применения, это бытовые нужды и дальнометрия для стрелкового вооружения.

Набор функций лазерных дальномеров

Дальномер лазерный KRAFTOOL Laserkraft, 34760_z01 При всем разнообразии выбора лазерных дальномеров, простые и недорогие модели обладают примерно одинаковыми возможностями:

• сложение, вычитание;
• вычисление площади и объема;
• простой Пифагор;
• фронтальное начало отсчета;
• начало отсчета от основания;
• встроенный угломер;
• откидная скоба ( для измерений в труднодоступных местах).

В моделях подороже, профессиональный функционал шире:

• сложный Пифагор;
• непрерывные измерения;
• заданные отрезки;
• таймер;
• видоискатель ( для работы вне помещения и дальних расстояний);
• широкодиапазонный уклономер ( от 45 до 360 градусов );
• Bluetooth, USB

Точность лазерных дальномеров

Современные модели обладают точностью измерений с погрешностью от 1,5 до 3 миллиметров ( считается, что этого достаточно для работ на открытом воздухе и в помещениях). Высокоточные лазерные дальномеры, при работе до 300 метров, определяют расстояние с точностью +/- 1 миллиметр ( как заявляют производители).

При проведении измерительных работ высокой точности, рекомендуется использование штатива или использование лазерных дальномеров с неподвижной поверхности для избежания влияния вибрации рук на точность измерений.

Импульсные лазерные дальномеры

Первая категория является дорогостоящей и находит свое применение в промышленности. Принцип действия данных приборов основан на обнаружении объектов путем направления коротких импульсов и принятия отраженного сигнала. Зная постоянную величину скорости света и время его прохождения до объекта, можно определить величину длины пути до него.

Такие устройства обладают большой мощностью, поэтому применяются для определения величин в диапазоне от одного до сотни тысяч километров.

Применяются данные приборы для нахождения местоположения, определения скорости и ориентации объектов в астрономических исследованиях, в геодезии, судоходстве, военных действиях.

Косвенные измерения по теореме Пифагора

Многие лазерные рулетки имеют функцию проведения косвенных измерений и вычислений согласно теореме Пифагора. Например, если требуется вычислить гипотенузу по значениям двух сторон треугольника, либо наоборот – узнать значение одной стороны, если известна длина гипотенузы и другая сторона.

Для этого прибор переводится в соответствующий режим, затем нажимается клавиша замера и проводится первое необходимое измерение. После того, как замер сделан – то же самое производится со вторым замером. В результате прибор выдаст не только значение двух измеренных сторон, но и значение гипотенузы, либо второй стороны.

Как выбрать лазерный дальномер

Дальномер ЗУБР лазерный «ДЛ-50 C», точность 1.5мм, дальность 50м, класс защиты IP54, 34933_z01

При разнообразии моделей и богатстве функционала, простому обывателю и многоопытному профессионалу, иногда, трудно определится с выбором.

Поэтому, создавая технический запрос, возможно подойти к проблеме рационально:

• условия эксплуатации;
• потенциальная дальность измерений;
• достаточная точность измерений;
• степень защиты (пыле, влаго, ударостойкость);
• наличие аксессуаров увеличивающих технологические возможности ( визир, отражающая пластина, штатив);
• производитель;
• стоимость ( иногда решающий фактор при приобретении лазерного дальномера).

Применение

Когда человек знает лазерный дальномер принцип работы, он способен использовать его с максимальной эффективностью. И если он работает с таким прибором на строительном объекте, то он сможет:

• Быстро вычислить площадь,
• Осуществить передачу данных на компьютерную технику,
• Замерить недоступные объекты.

Кроме того, данные устройства обладают надежной степенью защиты от пыли и механического воздействия. Лазерными рулетками пользуются даже в тех случаях, когда температура опускается на максимально низкий уровень.

Для того чтобы осуществлялось питание, пользуются аккумуляторными батарейками 1,5 В, тип АА. Для гарантированно длительного действия прибора, нужно иметь запасной комплект элементов питания.

Учимся пользоваться лазерным дальномером правильно

Пришло время разобраться, как правильно необходимо работать лазерным измерителем расстояний. К каждой модели прибора прилагается инструкция, которая не только научит правильно пользоваться инструментом, но и позволит разобраться с функционалом. Общая картина, как пользоваться лазерной рулеткой для определения длины, выглядит следующим образом:

1. Первоначально устройство включается. Работают устройства от автономных источников питания, которыми могут выступать обычные пальчиковые батарейки или литий-ионные аккумуляторы. Включается дальномер путем нажатия кнопки включения
2. После включения начнет светиться дисплей. Используя кнопки управления, следует выставить соответствующий режим измерений. На обычных устройствах нужно выбрать единицу измерения
3. Установить прибор в первой точке, от которой необходимо произвести измерения. Для этого все агрегаты имеют специальную отметку, по которой нужно ориентироваться при измерениях
4. Как только аппарат будет установлен в первой точке и направлен к поверхности, расстояние до которой нужно определить, остается только нажать кнопку для начала исчислений
5. Уже через 2-3 секунды соответствующая информация будет отображена на экране

При использовании прибора надо учитывать такой параметр, как температурные условия

Для дальномеров уличного применения это не столько важно, как для устройств в помещении. Проводить измерения рекомендуется при положительных температурах, а также с достаточным количеством освещения

Если измерения проводятся на улице, то при этом надо учитывать ряд некоторых рекомендаций:

1. Замеры лучше проводить в пасмурную погоду, так как яркие солнечные лучи будут способствовать искажению измерений
2. Не рекомендуется проводить работы при сильном тумане, запыленности воздуха или его загазованности
3. Дальномер должен быть зафиксирован на штативе при использовании во время ветреной погоды. Если держать прибор в руках, то даже малейшие колебания будут способствовать снижению качества измерений

При использовании инструментов необходимо учитывать, что модели, предназначенные для измерений внутри помещений, не предназначены для работы на улице, поэтому любые факторы, как дождь или пыль может повлечь за собой ускоренный выход из строя инструмента. Лазерные дальномеры от 100 до 300 метров можно применять для определения расстояний внутри помещений.

Подводя итог, надо сказать, что без такого инструмента, как лазерный дальномер можно обойтись, но при этом измерительные работы будут выполняться долго и с большими физическими затратами. Работа с устройствами предусматривает соблюдение следующих факторов:

• Хранить инструмент следует в сухом и теплом помещении
• Если в устройстве используется литий-ионный аккумулятор, то необходимо контролировать, чтобы он всегда был заряжен
• Нельзя допускать физическое воздействие на инструмент, то есть его ударение, придавливание и т.п.
• Нельзя направлять луч лазера в глаза человеку или животным. Это может стать причиной ухудшения зрения, а также получения ожогов

При малейших повреждениях и ударах инструмента могут возникнуть его неисправности и увеличение погрешности. Чтобы проверить погрешность прибора, необходимо измеренное расстояние перемерить механической рулеткой. Выбрав правильно лазерный дальномер, можно облегчить выполнение измерительных работ.

https://youtube.com/watch?v=FKuopqmgP8s%3F

Публикации по теме

Как отремонтировать лазерный уровень самостоятельно или сколько стоит ремонт

Виды строительного правила: рекомендации по их применению

Индикаторная отвертка и ее применение

Лазерный уровень и правильный выбор инструмента

Модель XP1 1-4-079 от Condtrol

По совокупности технико-эксплуатационных качеств и стоимости это один из лучших представителей класса. Модель относится к профессиональным устройствам, хотя также вобрала в себя свойства бытовых аппаратов, в частности получила крупный дисплей и эргономичный интерфейс. Что касается рабочих показателей, то лазерный дальномер-рулетка Condtrol в этом исполнении обеспечивает тоже, скорее, возможности бытового прибора: 50 м измерения, погрешность на 1,5 мм и лишь одна точки начала отсчета. В то же время инструмент поддерживает несколько режимов работы для выполнения косвенных математических и геометрических расчетов. На стройплощадке его применение оправдано и благодаря ударопрочному корпусу, обеспеченному пыле- и влагозащитной изоляцией.

Характеристики прибора

Вне зависимости от того, какими дополнительными опциями оснащён лазерный дальномер, он обладает следующими характеристиками:

• Диапазон измерений (показывает максимальное расстояние, на котором прибор может измерить параметры объекта с точностью, заявленной производителем. У современных моделей этот показатель достигает 100 м).
• Точность (допустимая погрешность в измерениях. Обычно находится в пределах 3 мм).
• Питание. Обычно осуществляется от элементов АА или ААА (так называемых «пальчиковых» или «мизинчиковых» батареек). Некоторые модели питаются от аккумуляторов или элементов питания нестандартных типов, однако лучше выбрать прибор на классических батареях, которые без труда можно найти в магазине.
• Масса. Современные компактные дальномеры весят до 150 грамм. Более тяжёлые модели неудобны в использовании, особенно если с прибором приходится работать постоянно.

Дополнительные функции

Помимо основной функции (измерение расстояния), современные модели могут оснащаться опциями, которые позволяют им решать множество других задач: рассчитывать объём и площадь, выполнять математические действия и т.д..Наиболее популярными являются следующие дополнения:

• Уровень (с его помощью можно определить отклонения плоскостей по вертикали и горизонтали).
• Угломер (в совокупности с уровнем позволяет производить одновременно несколько измерений).
• Защита от пыли и влаги. Дальномеры являются точными электронными устройствами. Попадание внутрь пыли или влаги может привести к выходу его из строя. Защищёнными корпусами оснащаются практически все современные модели. Однако если прибор планируется эксплуатировать в неблагоприятных условиях, рекомендуется выбрать вариант с повышенной защитой. Дополнительно можно приобрести специальный чехол.
• Подсветка. Даже на дорогостоящих моделях со множеством дополнительных опций иногда можно встретить монохромный дисплей и клавиатуру без подсветки. Такие приборы не очень удобны в эксплуатации. Лучше выбрать устройство с активируемой либо постоянной подсветкой и цветным дисплеем.
• Дальномер, оснащённый этой функцией, можно подключить к смартфону, планшету или ноутбуку для сохранения, анализа и передачи данных. Если выполнять все эти действия вручную, темп работы существенно снизится.

Как выбрать лазерный дальномер: на что обратить внимание

По большому счету, критериев выбора лазерной рулетки не так уж и много – как говорится, их можно сосчитать на пальцах одной руки.

1. Необходимая дальнобойность. Переплачивать деньги и приобретать рулетку с максимальной дальностью инструментов смысла нет никакого. Если инструмент приобретается для бытового использования дома, то можно останавливать выбор на минимальной дальности. Также измерения на большие расстояния не производятся и в процессе выполнения квартирного ремонта – здесь, конечно, можно взять небольшой запас в пределах десяти-двадцати метров максимум.
2. Точность измерений. Она зависит от двух факторов – от заводских установок и качества самой рулетки. К примеру, китайская продукция данного типа стоимостью до 20$ не то что точно измерять не умеет, а противоречит сама себе – одно и то же расстояние при каждом измерении показывает разным. Здесь следует быть очень осторожным при выборе.

3. Функционал. Выбор здесь большой, и человеку придется определиться с самыми важными вещами – как и говорилось выше, наличие определенной функции в инструменте влечет за собой повышение его стоимости. Для бытовых нужд и в процессе ремонта квартир и домов вполне нормально обходиться базовыми комплектациями (это измерение и вычисление площади, периметра и объема).

Это что касается основных моментов выбора, кроме которых существуют и другие, так сказать, не менее важные

К примеру, если планируете часто пользоваться измерителем, то не лишним будет обратить свое внимание на эргономичный дизайн дальномера – как минимум он должен быть удобным в эксплуатации. Если измерения производятся на строительных объектах, то наличие мягкого резинового буфера лишним не окажется – защищенная от ударов при падении рулетка прослужит намного дольше

Естественно, производитель, от которого в полной мере зависит качество продукции – лучше отдать предпочтение дальномеру от известного производителя. Особенно если вы приобретаете его для ежедневного использования.

И в заключение темы о том, как выбирается лазерная рулетка, скажу несколько слов по поводу дополнительной комплектации – в некоторых ситуациях без нее не обойтись. Речь идет как минимум о штативе с возможностью установки площадки в уровень горизонта – на больших расстояниях отклонение от мишени даже на десяток сантиметров влечет за собой большую погрешность. Также на точность измерений оказывает влияние и дрожание руки. В общем, до 60 метров вполне реально обойтись без штатива, а вот при измерениях на большие расстояния он нужен обязательно.

Автор статьи Александр Куликов

Лазерная рулетка и ее назначение

Лазерная линейка — это третье название оптического электронного прибора для измерения расстояний между двумя точками. Главным его назначением является замер длины от одного объекта к другому. Этот инструмент предназначен для облегчения труда при проведении измерительных работ. Главное удобство дальномера в том, что он исключается необходимость применения механических рулеток, линеек и прочих устройств, измерения которыми требуют помощи напарника.

Лазерные рулетки меряют длину дистанционно, то есть мастеру достаточно направить их на поверхность, расстояние до которой надо узнать, и считать показания на дисплее устройства. Если в квартире измерить длину не трудно обычной рулеткой, то на больших расстояниях прибору нет равных.

Это интересно! Конструктивно устройство похоже на лазерный нивелир, однако эти устройства имеют разное назначение, и не могут заменять друг друга. К тому же, стоимость лазерного дальномера ниже, чем цена электронных уровней.

Дальномером инструмент называют, так как он позволяет измерять протяженность на большие расстояния, облегчая тем самым физический труд человека. Это удобно, когда надо узнать длину пролета между колодцами телефонной канализации, определить протяженность труб и теплоцентралей, а также выявить промежуток между стенками. Измеритель длины можно применять не только для того, чтобы узнать расстояние между двумя точками, но еще и для реализации следующих задач:

• Вычисление площади помещения. Дальномер автоматически осуществляет расчет, для чего надо указать соответствующие данные — длину, ширину и высоту
• Выявление объема помещения или соответствующих объектов, например, бочки, баки и прочие виды тары
• Произвести вычисления по теореме Пифагора

https://youtube.com/watch?v=nx2vYIl8bK8%3F

По конструкции лазерный дальномер — это устройство, основу которого представляет светодиодный излучатель. Это красная или зеленая точка, которая проецируется на измеряемую поверхность. Расстояние измеряется по длине луча. Показания отображаются в понятном для человека виде на ЖК-дисплее. На пульте управления имеются кнопки управления, позволяющие осуществлять переключения режимов.

На панели управления можно выбрать единицы измерений — сантиметры, миллиметры, дециметры и метры. Дополнительно устройства могут оснащаться вспомогательными элементами — визиры, видеокамеры и т.п. Конструктивно устройство имеет вид мобильного телефона, но есть модели и больших размеров. Миниатюрный лазерный дальномер стоит недорого, поэтому каждый может себе позволить себе такое приобретение при проведении ремонтных и строительных работ.

Заключение

Использование лазерных измерительных приборов позволяет с высокой точностью получать требуемые данные. Новый принцип работы дальномера выгоден не только возможностью расчета больших расстояний с минимальным подключением оператора, но и вспомогательными функциями. Достаточно лишь сделать правильный выбор лазерного дальномера-рулетки. Цена таких приборов, впрочем, тоже немалая – в среднем от 3 до 8 тыс. руб. В профессиональном сегменте также встречаются и отдельные модификации по 20-25 тыс. руб., но это уже полноценные станции замеров, позволяющие выполнять сложные вычислительные операции. Для бытовых нужд при выполнении ремонта или строительства небольшого сооружения вполне можно ограничиться моделью за 2-3 тыс. руб. Она может и не будет иметь расширенный опционал, но от необходимости хлопотных манипуляций с обычной рулеткой и уровнем уж точно избавит.