Принцип работы лазерного дальномера

С каждым днем в нашей повседневной жизни появляется все больше техники, позволяющей решать множество задач. Простые привычные в обиходе предметы сменяются более усовершенствованными инновационными новинками. Вот и традиционной рулетке нашлась современная альтернатива – лазерный дальномер. Это электронный оптический прибор, который используется для измерения длины, высоты, площади, объема, расстояний между объектами. При помощи этого оборудования замеры плоскостей выполняются с максимальной точностью. Лазерный дальномер, кроме строительной сферы, широко применяется в ландшафтном дизайне, в военной промышленности, в космической и авиационной геодезии, астрономии и других отраслях. Зная принцип работы устройства, можно использовать лазерный прибор в своих целях с максимальной эффективностью. Технологии стремительно развиваются, но и требования к качеству строительной техники постоянно растут. Современные модели измерительных приборов оснащены дополнительными полезными опциями и улучшенными рабочими характеристиками. В продаже можно встретить лазерные дальномеры с оптическим и цифровым визиром.

Какое предназначение инструмента

Лазерная линейка – еще одно название оптического прибора для измерения расстояний между предметами. Многие по привычке называют его лазерная рулетка. В любом случае, под этими именами скрывается один и тот же прибор. В основе работы устройства лежит измерение интервала времени между зондирующим сигналом и сигналом отражения от объекта.

Инженерно-геодезические измерения – основополагающая строительных работ. Мероприятия проводятся задолго до начала возведения зданий и сооружений. Вопрос точности выполненных геодезических работ играет важную роль, и по итогу определяет качество и надежность построенных объектов. Вот почему в строительстве так важна точность измерений. Лазерный дальномер выполняет замеры с высочайшей точностью, а по уровню показаний значительно превосходит стандартные измерительные приборы (рулетки, мерные ленты).

Лазерный дальномер – находка для строителей. С его помощью можно:

• Быстро определить площади стен помещений, определить необходимое количество стройматериалов
• Вычислить высоту здания
• Определить максимальное и минимальное расстояние до объекта
• Вычислить угол наклона крыши
• Сохранить полученные данные или сбросить на компьютер
• Замерить удаленные объекты, не приближаясь к ним

Какой принцип работы у лазерных дальномеров

Конструктивно оптический прибор состоит из следующих элементов:

• Излучателя – излучает лазерные лучи на выбранный объект
• Приемника – принимает лазерные лучи от объекта
• Микропроцессора – конвертирует световой сигнал в цифровую величину
• Дисплея – экран, где отображаются цифровые значения

Все элементы заключены в пластиковый или металлический корпус. Последний – выходит дороже, но долговечнее. На поверхности имеются кнопки управления и ЖК-дисплей. По габаритам прибор выглядит не больше мобильного телефона. Но встречаются и совсем миниатюрные модели лазерных дальномеров, которые к тому же стоят дешевле. Работает устройство от аккумуляторных батареек. Их запаса хватает, чтобы выполнить около двух тысяч измерений.

При включении лазерного прибора и наведении его на нужный объект, электромагнитная волна генерирует лазерный луч, который отражается от исходной зоны. Тут же сигнал возвращается в приемник, после чего происходит обработка данных.

В основе работы оборудования заложен подсчет временного интервала, за который лазерный луч проходит расстояние от исходной точки до объекта, и обратно. Полученное время прохождения сигнала микроконтроллер умножает на скорость лазерного луча, затем делит эту величину пополам. Полученный результат выводится на дисплей за доли секунды в понятной единице измерения (сантиметрах, миллиметрах, дециметрах или метрах). Расстояния для электронного измерителя длины также не есть проблемой. Он с такой же точностью выдаст результаты, даже если человек находится вдали от объекта.

Виды рассматриваемых измерителей

Лазерный дальномер или рулетка, по типу обработки излучаемого сигнала, бывает двух видов:

1. Фазовый – метод измерения расстояния основан на разнице фаз между излученным и полученным сигналом
2. Импульсный – определяет время, за которое лазерный импульс проходит расстояние от объекта и обратно

Лазерный измерительный прибор, в основе которого лежит фазовый метод обработки сигналов, обладает необычайно высокой точностью измерений и пользуется спросом у геодезистов, топографов, строителей. Это дорогое профессиональное оборудование. Импульсные дальномеры более доступны в цене, потому пользуются большей популярностью.

Преимущества рулетки лазерного типа

Только представьте себе, сколько неудобств вы испытываете при использовании традиционной рулетки. Ограниченность размера полотна, вечные надломы при замерах на расстоянии, невозможность измерить дистанцию до нужной плоскости в одиночку. Чтобы зафиксировать результаты приходиться иметь под рукой калькулятор, карандаш и блокнот. Сама скорость измерения оставляет желать лучшего, а значит падает производительность работ на строительном объекте.

А что делать в том случае, если к объекту невозможно добраться обычной рулеткой ? Это могут быть аварийные здания, представляющие угрозу для жизни, опасные участки и т.д.

«Умная» рулетка поможет избежать всех этих неудобств, облегчив и ускорив процесс. Теперь не придется крепить конец металлического полотна, следить за его натяжением и контролировать, чтобы он не слетел.

Преимущества лазерной рулетки:

• Возможность проведения всех измерительных операций одним человеком, увеличивая скорость замеров
• Оперативность получения достоверных значений
• Возможность сохранения данных на внутренней памяти устройства
• Точная фокусировка на объектах
• Есть возможность приобрести устройство с различной дальностью действия от 15 м до 300 м
• Стабильная работа в жару и холод
• Широкий функционал
• Небольшие габариты и маленький вес

Есть отечественные мастера, которые создают лазерный дальномер своими руками. Самодельный прибор используют в бытовых условиях.

По каким параметрам выбирать

Как выбрать лазерную рулетку при настолько широком ассортименте ? При покупке конкретной модели нужно заранее знать ее технические характеристики и на какие задачи она способна.

Лазерный дальномер делится на два класса: бытового и профессионального назначения. Первый вариант – доступен каждому, имеет базовый набор функций, вполне подходит для домашнего ремонта и строительства. Второй класс – из разряда профессионального оборудования и его функциональные возможности куда шире. А цена – оправдана высокая. Тут уж за качество придется платить.

Но это вовсе не означает, что бюджетные модели стоит сразу «отмести» и копить средства на вариант подороже. Посудите сами, какой смысл покупать дорогущий прибор с оригинальными «примочками», если в них нет никакой необходимости. Ведь можно купить лучший лазерный дальномер для дома, не переплачивая за ненужные функции.

Критерии выбора устройства:

1. Цена – напрямую зависит от функционала и рабочих характеристик. Готовьтесь к тому, что стоимость качественных приборов будет выше. Выбор делаете вы, исходя из собственных возможностей
2. Дальность измерений – определитесь где вы будите делать замеры дальномером. Если эксплуатация предполагается только в помещении модели с дальностью измерения до 40-50 м будет вполне достаточно. Для работы на открытом пространстве следует выбирать измеритель с дальностью до 150-250 м
3. Точность показаний – если требуется прибить дома полку в ванной, погрешность измерений не так важна. Другое дело, к примеру прокладка канализационных труб, где точность показаний играет большую роль. Модели с минимальной погрешностью (-/+ 1 мм) относятся к более высокой ценовой категории.

Полезные дополнительные опции, которыми оснащаются модели «побогаче»:

• Таймер – отсрочка времени начала замеров
• Широкодиапазонный уклономер – датчик точного измерения углов наклона
• Bluetooth – для передачи данных на персональный компьютер или ноутбук с целью их дальнейшей обработки или хранения
• Расчеты по Пифагору – опция, способная выполнять более сложные автоматические расчеты
• Видоискатель – оптический усилитель, отвечающий за точную фокусировку сгенерированного лазерного луча на объекте
• Пыле– и влагонепроницаемый корпус для защиты внутренних элементов от негативного воздействия окружающей среды

Как пользоваться в помещении и на улице – отличия

Работа прибора на улице и в помещении несколько отличается. Дальномер для улицы должен оснащаться отражающей пластиной – визиром. Для работы в солнечный день не обойтись без специальных красных очков. Они помогут обнаружить лазерный луч на плоскости при ярком дневном свете. Рулетка лазерного типа для улицы чаще имеет прочный корпус, специально предназначенный для работы на открытом воздухе. Цена дальномера для дома и улицы несколько различается. Последний будет стоить немного дороже. В остальном же действия измерительных приборов – идентичное.

Погрешность большинства бюджетных моделей дальномера составляет всего ничего –  1-3 мм.

На некорректность выдаваемых показаний и увеличение погрешности влияют несколько факторов:

• Конструктивная особенность модели
• Дальность измерения (чем она больше, тем выше будет погрешность)
• Ошибки в работе с прибором

Рулетка электронного типа никакой сложности в работе не представляет. Включить прибор, нажать кнопку и наблюдать результаты на дисплее – что может быть проще. Но есть все же некоторые правила, которых стоит придерживаться:

1. В процессе замеров важно, чтобы дальномер был неподвижен. Добиться этого можно при помощи штатива
2. Следить за уровнем заряда батареи. Приборы со слабым зарядом могут негативно влиять на результат
3. Объект, на который направлен лазерный луч не должен обладать высокой (зеркало, фольга) и низкой (пластик) отражательной способностью, иначе точность выданных показаний будет под сомнением

Для чего прибору нужна поверка и калибровка

Лазерные рулетки относятся к высокотехнологичным средствам измерения, и перед началом эксплуатации подлежат процедуре поверки (аттестации). Метрологическая аттестация проводится с целью подтверждения заявленных характеристик прибора и дальнейшей его регистрации в едином государственном реестре измерительных устройств.

Это мероприятие выполняется в таких случаях:

• Прибор был только приобретен и планируется использоваться по назначению
• Если есть подозрения на некорректную работу прибора (ошибки, допущенные при хранении, транспортировке)
• По собственному желанию владельца

Поверка происходит в несколько этапов:

1. Внешний осмотр прибора, где возможно выявить все явные дефекты
2. Проверка прибора в работе – оценка эффективности его работы
3. Опробование – определяется мощность лазерного луча и его диаметр, длина волн
4. Выявление погрешности

По итогу аттестации выдается свидетельство, подтверждающее точность измерений дальномера в пределах установленной погрешности.

Процедуры поверки и калибровки носят один и тот же характер, только последняя выполняется в частном порядке по желанию владельца. Есть фирмы, предоставляющие услуги калибровки владельцам приборов, которые не внесены в государственных реестр, так же с выдачей на руки свидетельства.

Теперь вы знаете по каким критериям нужно выбирать дальномер лазерного типа, чтобы выполнять быстрые и точные замеры. Осталось найти надежного продавца, который предложит вам качественный и сертифицированный товар.

Верного помощника в точных измерениях предлагает купить онлайн-магазин Cylinder. Заказать лазерный строительный дальномер с доставкой можно, оформив заявку прямо на сайте. Листая страницы онлайн-каталога, возможно, вы найдете и другие полезные для себя товары для дома, работы и отдыха.

Делать покупки на сайте одинаково удобно с любых уголков нашей страны. Мы стараемся отправлять товары в день заказа, понимая, как для вас важно получить его как можно быстрее.

 

Источник: cylinder.com.ua

Понимая принцип работы точных приборов, вы сможете эффективно использовать их в полевых условиях, избегая возможных ошибок.

Все лазерные дальномеры (в названиях моделей часто присутствует аббревиатура LRF — laser rangefinders) работают по одной схеме. Нажатие кнопки заставляет прибор “выстрелить” лазерным лучом, состоящим из множества импульсов. Эти импульсы отражаются от попадающихся им на пути объектов и возвращаются в приемник дальномера. Высокоскоростной секундомер измеряет время, затраченное лучом на прохождение расстояния до цели и обратно. Зная скорость луча (скорость света), прибор рассчитывает расстояние до цели. Дистанция отображается на дисплее.

Хотя все лазерные дальномеры работают по одному принципу, они сильно отличаются по своим свойствам. Способность измерять расстояние до удаленного объекта зависит от множества факторов. Вот основные из них:

• Возможность разглядеть цель

Это означает хорошую качественную оптику с достаточной кратностью увеличения. Вы не сможете померить расстояние до цели, если не будете ее видеть. Большинство стрелков предпочитает кратность 8х или 10х. Проводя полевые испытания дешевого дальномера с оптической кратностью 5х, мы осматривали сектор в поисках целей и спустя какое-то время решили, что обнаружили все имеющиеся. Но осмотрев поле в оптику с кратностью 10х, сразу же обнаружили цель, не замеченную нами в изделие с 5-кратным приближением. Однако действительно высококачественные линзы могут компенсировать кажущуюся недостаточной кратность. На 1500 метров вы лучше, более детально рассмотрите мишень в зрительную трубу Leica 45х, чем в Bushnell с кратностью 60x. И стекла должны быть хорошими, и увеличение должно быть достаточным – важны оба параметра.

• Способность попасть лазерным лучом в цель

В первую очередь это зависит от расхождения луча, т.е. насколько он «сфокусирован». Здесь не все просто: нельзя однозначно сказать, что лучше – узконаправленный или расходящийся луч. О расхождении луча далее мы поговорим подробнее. На количество лазерной энергии, достигающей мишени, влияют количество и тип лазерных импульсов, длина волны и прочие факторы, которые сложно выразить цифрами технической спецификации.

• Апертура приемника

Диаметр отверстия приемника отраженного лазерного сигнала, который передает отраженные лазерные импульсы на сенсор. Чем больше апертура, тем больше информации получает сенсор. Это значит, что прибор имеет большую максимальную дальность измерения. Размер апертуры не только определяет максимальную дистанцию, но влияет на точность измерений на всех доступных дистанциях. Дальномером с большей апертурой проще измерить расстояние до малоразмерной цели.

• Анализ прибором полученной им информации

Разные производители используют разные алгоритмы обработки сигналов. Одни дальномеры «умнее» других. Старые модели выдают дистанцию лишь до первого объекта, оказавшегося на пути их луча. В современных устройствах применена многоимпульсная технология. В течение очень короткого промежутка времени они выстреливают очередь из сотен, а то и тысяч лазерных импульсов. Потом они анализируют количество полученных откликов, отсеивая незначительные результаты, что позволяет им игнорировать случайные помехи (кусты, туман, капли дождя), с наибольшей долей вероятности выдавая расстояния до интересующего вас объекта. Чем больше импульсов способен выпустить прибор, тем больше вероятность «зацепить» небольшую или плохо отражающую сигнал цель. «Мозги» дальномера имеют огромное значение для эффективности дальномера.

Расхождение луча и его влияние на точность дальномера

Расхождение луча, иначе называемое дивергенцией – это угловая величина, обычно выражаемая в миллирадианах (милах), характеризующая «сфокусированность» лазерного излучения. В большинстве случаев чем уже луч, тем выше точность и максимальная дистанция измерений. Если сравнить два идентичных дальномера, отличающихся лишь расхождением лучей, именно эта характеристика определит, какой из них эффективнее. Чем больше энергии лазерного излучения падает на цель, тем больше ее отразится от цели обратно в приемник дальномера. Однако если дальномер «умно» анализирует получаемую информацию, он справится с далеко не идеальным расхождением. И, кстати, расхождение луча играет двоякую роль в работе дальномера.

Чтобы лучше понять смысл расхождения, представьте, что у вас есть две винтовки: кучность первой составляет 2,5 МОА (угловых минуты), кучность второй – 0,5 МОА. Какая из них с большей вероятностью попадет в мишень на 900 метрах? Если вы хотите поразить круг диаметром 30 см на расстояниях до 250 метров, можно взять любую их двух винтовок. Но по мере увеличения расстояния или уменьшения размера мишени кучность винтовки становится критичной. То же самое и с расхождением луча – если вам надо измерять расстояние до относительно крупной цели (например, олень), находящейся не далее 500 метров, то можете не беспокоиться о расхождении луча. Другое дело, если цель мельче или стоит дальше.

Я слышал о расхождениях луча 4х2 мила, а у одной модели армейского дальномера расхождение не превышало 0.3 мила.

А теперь представьте себе не две винтовки с разной кучностью, а два пулемета, один из которых стреляет практически в одну точку, а у другого поперечник рассеяния – не менее метра на 100 метрах. Какой из них вы предпочтете иметь в своем окопе, чтобы попасть в противника еще на дальних подступах при условии, что патронов у вас тысячи, как импульсов при одном замере? Ведь лазерный луч состоит из сотен импульсов, которые он выпускает очередью, буквально как из пулемета. Если надо померить расстояние с рук до отдельно стоящего удаленного объекта, то широким лучом больше шансов попасть в него, нежели узким?

В большинстве случаев идеальным будет расхождение луча примерно 1.5х0.5 мила, что позволяет уверенно определять расстояния в диапазоне от 500 до 2000 метров.

Когда производитель говорит, что максимальная дальность измерения 1 км, это значит, что у вас есть шанс измерить такую дистанцию при идеальных условиях (например, при низко освещенности, со штатива, до очень большой цели с отражающей поверхностью. По моему опыту при обычных дневных условиях наблюдения (при ярком солнце) реальная максимальная дистанция измерения до объекта с габаритами 2 угловые минуты (МОА) не превышает 70-80% от указанной в паспорте изделия.

Что именно измерил прибор?

Простой пример, поясняющий, что же «увидел» дальномер. На рисунке изображены две непростые ситуации. Желтые цели внутри красной рамки, обозначающей границы расхождения луча. В обоих случаях дальномер, скорее всего, «зацепит» дерево, саму цель, ближний холм, дальний холм.

Следующие иллюстрации упрощенно пояснят, что «видит» дальномер при замере одной из трудных мишеней. На первой показана сетка из 200 ячеек. Представьте, что это выпущенные дальномером лазерные импульсы. Синие ячейки обозначают отраженные импульсы, принятые прибором через свою апертуру и учтенные им. Если ячейка не закрашена синим цветом, значит, дальномер не принял сигнал от этого импульса либо по причине плохой отражательной способности объекта (дерево не так хорошо отражает сигнал, как металл), либо из-за его расположения под углом к импульсу (склон холма расположен под углом, в отличии от гонга, поверхность которого перпендикулярна лучу).

Вот вид сбоку на ту же сцену, показывающий, куда попадают импульсы, и какие из них отражаются обратно к измерительному устройству.

Менее чем за секунду дальномер обработает все принятые им сигналы. Получится гистограмма, показанная ниже. Это те данные, которыми располагает дальномер, и на основании которых он должен решить, какое расстояние отображать на дисплее.

Как дальномер анализирует результаты и решает, что отображать

Теперь начинается самое интересное. В современных дальномерах могут использоваться различные алгоритмы для расчета дистанции. Вот некоторые из наиболее часто применяемых:

1. Первый импульс – По этому алгоритму работают старые, примитивные дальномеры. Когда прибор получает первый отраженный импульс, т.е. от ближайшего объекта, он рассчитывает и отображает дистанцию до него. В нашем примере это будет 225 метров.

2. Первый пик – Алгоритм похож на предыдущий, но вместо первого импульса выбирается первый пик совпавших импульсов. Такой подход помогает избежать фальшивых показаний, вызванных дождем или туманом. Капли дождя не могут создать пика. Программисты могут задать пороговое значение типа «принимать в расчет первый пик, состоящий по меньшей мере из двух импульсов». В нашем примере отобразятся 230 метров.

3. Высочайший пик – Учитываются все показания, обнаруживается самый большой пик и предполагается, что это именно искомая дистанция. В целом это успешный подход, но особенно он эффективен при замере расстояния до хорошо отражающих сигнал объектов, грань которого перпендикулярна лазерному лучу. В нашем случае получим 350 метров.

4. Самый большой кластер – Тоже учитываются все показания, но выбирается самая большая группа импульсов. В нашей гистограмме на 350 метрах рядом оказались 7 импульсов, отразившиеся от мишени, мишенной стойки и земли рядом с нею. Но на 650 метрах оказались 8 импульсов, отразившиеся от дальнего склона. На дисплее отобразятся 650 метров.

5. Последний пик – Алгоритм похож на второй, но ищет самый удаленный пик. Этот прием эффективен, если хотим померить расстояние до цели, спрятанной за кустами. В нашем примере получим 650 метров.

Есть множество алгоритмов, согласно которым дальномеры интерпретируют результаты. Проблема в том, что никакой из них не идеален для всех условий. Мы намеренно рассмотрели трудный случай, показывающий слабые стороны каждого подхода. И хотя третий алгоритм вроде бы дал правильную дистанцию, можно придумать другие ситуации, где «высочайший пик» не даст верного показания. Например, цель недостаточно хорошо отражает лазерные импульсы или расположена не перпендикулярно лучу.

Большинство дальномеров запрограммированы на использование какого-то одного алгоритма (обычно первого или второго), но некоторые продвинутые модели допускают выбор режима работы самим пользователем.

Такие «умные» приборы позволяют человеку сказать дальномеру, какой именно алгоритм с максимальной долей вероятности даст интересующие результаты. Пользователь способен лучше оценить условия, при которых производятся измерения – например, цель частично закрыта веткам, либо измеряем расстояние до очень маленького объекта. Правильная оценка окружающей обстановки и удачный выбор дальномера дадут оптимальные результаты.

Все доступные модели дальномеров на top-target.ru

Кто дочитал статью до конца и кому нужна персональная консультация и помощь в приобретении дальномера – пишите мне лично.

Источник: zen.yandex.ru

Принцип работы лазерного дальномера

Чтобы осуществить замеры стен при помощи дальномера, сначала необходимо включить уровень. После этого измеряют поверхность стены по высоте и длине. От полученных значений следует отнять площадь, занимаемую окнами и дверными проемами.

Полученные цифры помогут сориентироваться в необходимом количестве строительных материалов, чтобы максимально избежать перерасхода. Для новичков лазерный дальномер является хорошим помощником.

Для удобства использования в различных условиях некоторые производители оснащают приборы встроенными камерами и визорами.

Но это касается геометрически правильных форм. Однако прибор используют и в инженерной сфере, например, для измерения котлованов. Тут будут присутствовать определенные погрешности. Кстати, на точность показаний во многом влияет и результативность самой рулетки, так как в темное время суток она выше, чем днем. Поэтому нередко используется дополнительное оборудование в виде визира или видеокамер, чтобы была возможность хорошо видеть лазер.

Чтобы определить дальность нахождения объекта, используют беспрерывное электромагнитное излучение. Дальномер может работать в трех режимах:

• фазовом;
• импульсном;
• комбинированном, который объединяет в себе предыдущие два.

В первом случае принцип действия – модуляция синусоидального сигнала, при этом частота будет варьироваться от 10 до 150 МГц.

Во втором варианте идет отражение импульса и его периодическая задержка. Несмотря на то что такая техника достаточно умна, контроль за ней все-таки необходим, так как сбои свойственны любой аппаратуре. Для того чтобы иметь правильное представление о принципе работы дальномера, руководство по эксплуатации требует тщательного изучения.

В зависимости от того, насколько тщательно придерживаться требований инструкции, дальномер будет работать точно или давать погрешности.

Лазерный дальномер и как им пользоваться

В последнее время на рынке измерительных инструментов отчетливо заметна тенденция к увеличению спроса на лазерные дальномеры. Их покупают самые разные люди — как профессионалы, так и рядовые пользователи, занимающиеся строительно-ремонтными работами. Преимущества дальномера вполне очевидны. Это новомодное устройство позволяет значительно сэкономить время и силы при проведении измерительных работ. Более того, при грамотном подходе оно поможет сэкономить немалые средства или предотвратит финансовые потери, причиной которых могут быть закравшиеся в измерения ошибки.

Особенно наглядно это проявляется в тех случаях, когда «традиционные» способы измерить что-либо оказываются чересчур сложны или трудоемки.

Лазерный дальномер представляет собой не что иное, как электронную рулетку, отличающуюся от своих предшественников, традиционных рулеток, более высокой точностью, простотой и удобством измерений и куда более широкой функциональностью. Попробуем разобрать подробнее самые востребованные дополнительные функции дальномеров и, главное, научиться ими правильно пользоваться.

Расчёт площади прямоугольного помещения Пожалуй, самая простая задача. Функция измерения площади сейчас есть практически у всех, даже самых бюджетных лазерных дальномеров. Кажется, нет ничего проще — включаем нужную функцию, прикладываем тыльную поверхность прибора к одной стене — нацеливаемся на противоположную и производим замер, повторяем операцию со второй парой стен — получаем искомую площадь. Однако не все так просто. Точность измерения искомой площади будет зависеть от того, был ли прибор установлен перпендикулярно к поверхности стен.

Перпендикулярность расположения прибора в процессе замера легко контролируется встроенным пузырьковым уровнем, следовательно, наиболее корректно произвести замер можно только прибором, оснащенным этим самым уровнем. Приборы, у которых нужная функция есть, а уровня нет, придется каким-то образом контролировать, правильно ли они установлены. Очень часто возникает необходимость измерить площадь нескольких помещений и просуммировать их. Можно, конечно, записывать полученные цифры в старый добрый блокнот и высчитывать сумму не менее старым и добрым калькулятором. Но лучше воспользоваться дальномером с функцией сложения и вычитания площадей — это значительно проще и быстрее.

Вычисление объёма помещения

Практически такая же функция, что и расчет площади. От вышеописанной отличается только количеством действий, необходимых для получения итогового результата. Есть почти во всех дальномерах.

Функция площадь стен

Встречается далеко не в каждом дальномере: ни производители, ни пользователи не уделяют ей серьезного внимания. При этом все строители, отделочники, да и просто «домашние мастера», затевающие ремонт, знают, насколько важно заранее точно рассчитать нужное количество материалов, которые пойдут на отделку стен. Штукатурка, грунтовка, шпатлевка, шлифовка, покраска стен, наклейка обоев — у всех этих работ есть свои нормы расхода материалов. Например, купишь мало обоев — поди потом найди точно такие же. А купишь «с запасом» — потратишь дополнительные деньги. Стоит ли?

Алгоритм работы функции простой: включаем режим «измерение площади стен», потом измеряем высоту помещения (она, как правило, одинакова во всех комнатах), далее последовательно промеряем длины стен помещения и получаем искомую суммарную площадь. Затем из полученной величины вычитаем площадь окон и дверей. И не забываем смотреть» на пузырек», чтобы получить максимально точный результат. Функция «Пифагор» Всем известная формула древнегреческого математика нашла свое применение в современных приборах. Используется она для замера расстояний, к которым, условно говоря, или затруднен доступ, или замер невозможен ввиду отсутствия «точки упора» для лазерной точки. Иными словами, расстояние, к которому нет прямого доступа, измеряется как бы со стороны. Например, высота стен, глубина котлована, размеры стропильных конструкций, обмеры фронтонов, скатов. Здесь нужно обратить внимание на «ассортимент» схем, зашитых в дальномер. Естественно, чем их больше — тем лучше. Так, «простой Пифагор» (измерение нужного расстояния по двум промежуточным замерам) есть практически у всех лазерных дальномеров. Схемы замера по трем промежуточным значениям встречаются реже, но в некоторых случаях они очень выручают пользователей.

При работе функции «Пифагор» используется еще одна очень важная возможность дальномера: определять минимальные и максимальные расстояния в режиме «трекинг». При промежуточных замерах как минимум одно измерение должно проводиться строго по горизонтали. Для этого можно использовать «пузырек», а можно функцию «трекинг», при этом дальномер сам определит необходимое минимальное расстояние, избавив от нудного позиционирования прибора.

Позиционная скоба Ее еще называют откидной пяткой, она используется, чтобы точно произвести замер из внутреннего угла конструкции или на стыке стен. Наличие скобы может спасти от серьезных просчетов. Например, при установке дверей, окон или ворот необходимо промерять не только длину и ширину проема, но и диагонали — чтобы учесть и по возможности устранить эффект параллелограмма, когда ширина проема сверху и снизу одинакова, но весь он завален вбок. Для этого нужно определить максимальные расстояния между противоположными внутренними углами. Откидываем позиционную скобу (обычно это пластинка или штырь на тыльной поверхности дальномера), берем ее за точку отсчета (у некоторых моделей переключение происходит автоматически). Устанавливаем конец скобы в один из углов, включаем функцию «минимум/максимум», измеряем расстояние до противоположного угла. Естественно, нас будет интересовать максимальное значение, отображенное на экране.

Затем повторяем замер для второй пары углов и сравниваем полученные значения. Они должны быть равны, что означает правильность геометрии проема. А теперь представьте, каким мог бы оказаться результат, если бы не было возможности произвести замер диагоналей и проем оказался бы завален? Пришлось бы либо расширять проем, либо переделывать дверной/оконный блок. И то и другое окажется достаточно дорогостоящим «выходом».

Работа на улице

Необходимо учесть, что при ярком дневном свете лазерная точка становится практически невидимой. Чтобы облегчить наведение на цель, в дальномерах используются различные приспособления: пара «прорезь-мушка», как на стрелковом оружии; встраиваемый в корпус дальномера оптический визир; внешний, прикладываемый к корпусу миниатюрный «оптический прицел» либо видеокамера, выводящая на экран изображение места наведения. Все эти приспособления служат для одной цели — увидеть лазерную точку и оценить точность прицеливания. Также при измерении на расстояниях свыше 30-40 метров необходимо установить прибор на штатив — иначе, если держать дальномер в руке, лазерная точка будет «плясать» с такой амплитудой, что о высокой точности можно даже не мечтать.

Еще одна функция, помогающая произвести точный замер больших расстояний — таймер. Казалось бы, зачем он, если есть хотя бы штатив? Все просто… даже если вам удалось прицелиться установленным на штатив прибором, при нажатии на кнопку, какой бы мягкой и чувствительной ни была клавиатура, происходит отклонение лазерного луча отточки прицеливания. Этого легко избежать, активировав таймер. Другими словами, надо дать прибору время «успокоиться» после воздействия на клавиатуру, после чего дальномер сам произведет необходимый замер. Но даже если все вышеописанные функции активированы, прибор установлен на штативе — отраженный сигнал может и не вернуться обратно либо вернуться ничтожно слабым, что не позволит электронике его обработать. Тут уже влияют такие физические характеристики поверхности, до которой производится измерение, как коэффициенты отражения и поглощения лазерного луча. В подобной ситуации спасет специальная отражательная пластина — ее устанавливают на поверхности, до которой производится замер. В таком случае вероятность проведения корректного замера увеличивается в разы. Чаще всего отражательные пластины продаются отдельно, но некоторые производители все-таки включают их в комплект поставки. Память

Хотя эта функция считается второстепенной, тем не менее она делает работу более удобной, позволяя обходиться без блокнота с ручкой. Чем больше значений вмещает память — тем лучше. Однако следует иметь в виду, что у некоторых дальномеров память обнуляется после изьятия из прибора источников питания либо при их разряде, а у некоторых сохраняется при любых условиях.

Работа с лазерным дальномером, как работа с любым другим электронным устройством, требует определенных навыков и опыта. Если пользователь внимательно прочтет инструкцию по эксплуатации, уяснит порядок работы с прибором — особых сложностей он не испытает. А использование этого современного инструмента значительно облегчает и ускоряет проведение измерительных работ.

www.stalvit.ru

Возможности лазерного дальномера

Несмотря на то что основной функцией такой техники является измерение расстояний, технологии развиваются. Поэтому современные модели могут иметь и дополнительные опции. Некоторые аппараты могут измерить дополнительно площадь и объем помещений. Отдельные дальномеры имеют функцию, которая позволяет применять теорему Пифагора.

Лазерные дальномеры используют в строительстве, астрономии, геодезии и других сферах.

Конечно, чем более усовершенствованная модель, тем дороже она стоит и тем профессиональнее можно вести строительство.

Чтобы максимально оценить пользу такого прибора, стоит поработать с большими объектами. Ведь для ручных расчетов в этом случае понадобилось бы немало времени.

Возможности самого простого лазерного дальномера ограничиваются измерениями в пределах 40-60 м, в то время как более мощные модели имеют этот показатель в 100 м.

Профессиональные приборы могут справиться с расстоянием до 250 м.

Минимальное расстояние, с которым может справиться дальномер, 5 см.

Как работает электронная рулетка

Электронная рулетка, работает по принципу цифрового одометра. У данного измерительного прибора имеется встроенный датчик одометра, который производит расчет вращений при вынимании мерной ленты. Затем переводит полученные данные в единицы измерения: сантиметры и миллиметры, выводя их на небольшом экране рулетки.

Достаточно хорошее решение в строительстве, но сам процесс работы, увы, не ускоряет.

Зависимость техники от условий

Дальномер имеет два функциональных блока: излучательный, в составе которого есть лазерный диод, и приемник. За счет электромагнитной волны возникает лазерный луч. Сама волна производится дальномером, далее она отражается от рабочей плоскости, будь то полы, стены, потолок или другая рабочая сторона объекта. После этого идет ее возврат в приемник. Каждая волна имеет свою амплитуду и длину. Последний показатель изначально известен вычислителю дальномера, поэтому дальнейшие его вычисления производятся за счет принципа сложения всех длин волн, которые прошли путь до объекта и обратно. После этого выполняется деление данной суммы надвое. А если есть «обрезанная» волна, то и ее показатель приплюсовывается.

Сравнительные характеристики нескольких моделей лазерного дальномера.

Полученная цифра выводится на дисплей прибора. Измерительная величина, то есть метры или сантиметры, устанавливается по личным требованиям.

Дальномер отлично справляется в условиях закрытых помещений, так как в этом случае расстояния имеют небольшие значения, а помехи и вовсе отсутствуют. А что касается природы, то тут есть несколько факторов, которые могут создать погрешности в работе:

1. Солнце. Зачастую цвет лазеров является красным, поэтому чем ярче поверхность, тем хуже видна конечная точка. Почему это так важно? Потому что дальномер должен уметь обработать сигнал, а он будет слишком слабым, что может повлиять на точность показаний. Поэтому в темное время суток показания лазерного дальномера более точны.
2. Загрязненность окружающей среды. Лучший вариант – если работа проводится за городом, так как воздух там прозрачнее. В условиях загазованности или туманности опять-таки возникает риск возникновения погрешностей.
3. Надежность крепления дальномера. Ручные измерения всегда сопровождаются неточностями. Поэтому лучше для замеров использовать специальный штатив. Кстати, многие современные приборы имеют уже в стандартной комплектации такой элемент.
4. Рабочая поверхность. Если измеряемая плоскость будет иметь темный цвет или шершавую структуру, то луч станет поглощаться. Поэтому для таких целей используют светлую поверхность, которая за счет гладкости и цвета помогает повысить коэффициент отражения.

Как работает лазерная рулетка

Лазерный дальномер обладает высокой точностью в вычислениях расстояния. Принцип ее работы заключается в том, с какой скоростью и в течении какого времени будет проходить лазерный луч от излучающего до конкретной цели и обратно до прибора.

Лазерная рулетка имеет компактный корпус, спереди , у которого, располагается генератор лазерного луча и приемник, а внутри располагается устройство, которое производит расчет и показывает итоговый результат на дисплее.

Как работать инструментом на улице?

Для удобства использования дальномер можно закрепить на штативе.

Все же в большинстве случаев дальномер применяют с внешней стороны зданий. Поэтому, чтобы максимально обеспечить точность показаний, можно воспользоваться следующими рекомендациями:

1. Использовать для таких работ необходимо те приборы, которые имеют дальность работы в пределах 150-200 м, то есть для больших расстояний.
2. Следует использовать мишень. В большинстве стандартных комплектов она уже имеется.
3. Для того чтобы показания были точны, следует применять штатив. Если данная деталь покупается отдельно, то дальномер в обязательном порядке должен иметь специальное гнездо с нижней стороны.

Многие модели дальномеров имеют скобу, расположенную сзади. Она может устанавливаться под 90-градусным или 180-градусным углом. Если ее положение перпендикулярно, то прибор измеряет расстояние заподлицо с краем или внешним углом.

Это позволяет знать размер диагонали помещения. В данном случае точка отсчета устанавливается вручную, она начинается от задней или передней стенки скобы. Но некоторые модели оснащены автоматической функцией переноса нулевой точки.

Правильная эксплуатация

Для удобства хранения лазерные дальномеры комплектуются специальными чехлами.

Так как длина волны составляет 635 нм, человеческий глаз видит луч красного цвета. Поэтому, работая с таким прибором, следует быть аккуратными. Попадая в глаз, такой луч может нести разрушительное воздействие. Все зависит от класса используемого лазера: чем он выше, тем опаснее контакт луча и глаза. По стандарту дальномеры имеют луч со вторым классом излучения. Это, в свою очередь, означает, что при кратковременном воздействии перед глазами человека непродолжительный период будут мелькать пятна света. Но если луч будет напрямую и долго воздействовать, то последствия могут стать крайне неприятными.

Дальномер – прибор, которому для работы требуются батарейки. После того как их заряд окончен (примерно 5-10 тысяч измерительных процессов), их следует правильно утилизировать. Если содержимое батарейки вытечет внутри прибора, это может привести к поломке аппарата, что однозначно потребует дорогостоящего ремонта. Поэтому перед и после каждого применения батарейки следует тщательно осматривать.

Такой прибор требует деликатного обращения, поэтому для него не допускаются воздействия физической силой, а тем более падения. Это тоже чревато ремонтом или даже покупкой новой техники.

Иметь под рукой такой прибор – значит ощутимо улучшить условия своей работы. Во-первых, исчезает необходимость производить вычисления в уме – все делает техника. Во-вторых, это значительно экономит время, особенно если дальномер – новой модификации, так как в нем много дополнительных функций. В-третьих, автоматическое сохранение данных помогает не забивать голову большим количеством цифр, что тоже крайне удобно.

Источник: OrenInstrument.ru

Принцип работы лазерного дальномера

Лазерный дальномер называют по-разному. Из-за умения измерять расстояние его окрестили электронной или лазерной рулеткой, хотя на самом деле традиционного для рулетки колеса в нем нет. Этим же объясняется и название лазерной линейки.
Дальномеры бывают импульсные и фазовые. Принцип действия импульсных дальномеров схож с принципом работы эхолотов. При включении лазерного дальномера в нем генерируется лазерный луч и посылается излучателем до объекта, например до ближайшей стены комнаты (в звуковых дальномерах генерируется ультразвук). Луч отражается от объекта и поступает в приемник устройства. По времени, которое проходит с момента передачи до приема луча, и определяется расстояние до объекта. Полученный сигнал обрабатывается микропроцессором умного устройства и передается на дисплей в понятном для восприятия виде. Фазовые дальномеры измеряют разность фаз волны (подробнее ниже).
Для проведения замера достаточно включить функцию лазерного луча, навести дальномер на объект и нажать кнопку измерения расстояния. Расчет площади, объема и прочих характеристик также происходит при нажатии на предусмотренные для этого кнопки.

Функции лазерных дальномеров

Рассматривая функции лазерной рулетки, будем иметь в виду, что они присутствуют не во всех моделях устройств.

Определение расстояния из разных точек отсчета

У лазерного дальномера есть несколько точек отсчета, что связано с особенностями измерения. Луч лазера исходит из корпуса прибора, так что при измерении расстояния от одной стены до другой придется учитывать длину этого корпуса. Чтобы не пришлось вести такие подсчеты в уме, в дальномерах настраивается точка отсчета. Она ведется от заднего торца устройства, от переднего торца или от упорной скобы (при ее наличии). Когда нужно узнать точную длину объекта, скобу выдвигают на 90 градусов (фактически цепляют за край объекта). Если нужно мерить из угла, то скобу выдвигают на 180 градусов, ведь сам прибор строго в угол не поместится.

Измерение площади и объема

Для измерения лазерным дальномером площади прямоугольника нужно определить его длину, ширину и нажать на специальную кнопку. Прибор рассчитает площадь фигуры и выведет результат на экран. Для определения объема параллелепипеда придется измерить его длину, ширину и высоту. Некоторые электронные рулетки умеют измерять углы, площади и объемы более сложных фигур. Такие измерения помогут быстро определить площадь пола, потолка, стен или узнать объем конструкции. Последнее потребуется, например, при строительстве бассейна или установке кондиционера, когда нужно знать объем воздуха кондиционируемых комнат. В некоторых приборах есть специальная функция маляра, которая складывает длины стен помещения и умножает на высоту, чтобы узнать общую площадь окрашиваемого или оклеиваемого обоями помещения.

Непрерывные измерения

У лазерных рулеток есть один минус по сравнению с обычными рулетками. В то время как мерной лентой легко отступить от стены на заданное расстояние, лазерной линейке нужна поверхность, от которой отразится луч. Для решения этой проблемы придумана функция непрерывных измерений. То есть если нужно отступить от стены, положим, на полтора метра, нужно включить эту функцию и постепенно отходить от стены. В это время прибор будет делать промеры через 1 секунду (зависит от настроек), что поможет отступить на точно заданное расстояние.

Измерения на основе вычислений

Если длину линии по каким-то причинам измерить прибором не получается, можно рассчитать ее по определенным формулам. Представим, что у помещения наклонная крыша. Тогда для определения длины наклонной линии понадобится не прямоугольник, а трапеция. Измерить три линии этой трапеции дальномером труда не составит, в то время как длину четвертой линии прибор рассчитает сам по функции трапеции.
Аналогично рассчитывается и высота до объекта, если напрямую измерить ее затруднительно. Тогда измеряется расстояние до этой точки по диагонали (гипотенуза) и по горизонтали (первый катет). По известной со школьного курса геометрии теореме Пифагора прибор рассчитает вертикаль (второй катет). Такой расчет возможен только для прямоугольных треугольников, то есть в случае вертикальных, а не наклонных поверхностей.

Определение минимума и максимума

Определить с помощью лазерной рулетки длину диагонали большой комнаты не так-то просто, поскольку нужно четкое попадание из угла в угол. Режим максимума помогает снизить риск ошибки и предполагает проведение нескольких последовательных замеров. Прибор ориентируется на первый замер и считает его наименьшим. Если при последующих замерах найдется большее значение, то оно и будет считаться длиной диагонали. Это делается из соображений, что длина диагонали всегда является наибольшей величиной из всех возможных длин помещения.

Режим минимума аналогичен предыдущему и снижает риски измерить расстояние не строго под прямым углом, а по диагонали. Например, нужно измерить расстояние от пола до потолка. Тогда в режиме минимума прибор найдет наименьшее из всех измеренных значений.

В лазерных дальномерах есть и другие функции, наличие которых зависит от конкретной модели.

Виды лазерных дальномеров

По назначению лазерные дальномеры делят на бытовые и профессиональные. Первые чаще всего имеют небольшую (до 10 м) или среднюю (до 50 м) дальность измерения, и ограниченный функционал. Профессиональные электронные рулетки способны измерять расстояния более двухсот метров, имеют широкий набор функций и могут работать в сложных погодных условиях. Большая дальность необходима при возведении крупных объектов, измерении территории и в других случаях.

По области применения лазерные рулетки делятся на разные категории. Есть дальномеры для промышленности, военной сферы, геодезии, строительства. Есть гаджеты для рыбалки, охоты и даже для гольфа! Они отличаются друг от друга как по внешнему виду, так и по набору функций, так как призваны решать разные задачи. Например, качественный лазерный дальномер для охоты ориентирован на работу в условиях дождя, пыли, высокой влажности, мороза, умеет игнорировать траву, ветки деревьев и рассеянные в воздухе частицы вроде снежинок или дождинок.

По принципу работы бывают импульсные дальномеры и фазовые. Импульсные содержат встроенный таймер, с помощью которого определяют время отражения луча от объекта. На основании времени и скорости света рассчитывается расстояние. У импульсных лазерных рулеток мощный лазер, так что они могут измерять значительные расстояния, но обладают меньшей точностью по сравнению с фазовыми. Снижение точности связано
 с тем, что на расстоянии даже в несколько сот метров световой луч отражается слишком быстро (скорость света 300 тыс. км/с), что требует сверхточного таймера. Свое название импульсные рулетки получили из-за того, что в них луч лазера посылается импульсами.
В фазовых лазерных дальномерах луч посылается постоянно и модулируется сигналом определенной частоты. Отраженная от объекта волна фиксируется фотоприемником. Волна посылается в одной фазе, а отражается в другой, так что разность фаз и позволяет вычислить расстояние до объекта. Фазовые рулетки более точны, но из-за постоянной работы лазера теряют в мощности луча, потому используются в основном для измерения на небольших расстояниях.

Как выбрать лазерный дальномер       

При выборе лазерного дальномера советуем определиться с теми задачами, для которых он приобретается. От этого будут зависеть и характеристики гаджета.
Максимум и минимум измерений. Для дома подойдет лазерная линейка с дальностью до 30 метров. Но для измерений на улице или в больших помещениях имеет смысл покупать прибор с высоким максимумом (100 и более метров). Минимум связан с тем, что лазерный дальномер не может измерять маленькое расстояние, как обычная линейка. У одних приборов этот показатель составляет около полуметра, у других — только пять сантиметров (чем дороже, тем шире шкала измерений).
Количество точек начала отсчета. Отсчет можно вести от верхнего края электронной рулетки, нижнего края и скобы (см. выше). Чем больше точек отсчета, тем точнее измерения.
Функционал. Помимо функциональных возможностей (расчета площади, объема, непрерывных измерений, сохранения измерений в память и пр.) советуем обратить внимание и на наличие автоотключения, жидкостного уровня для точной установки прибора, возможности установки на штатив, наличие дополнительных функций (уклономера, видоискателя, цифрового уровня и пр.).
Длина волны и класс лазера. Чем короче длина волны, тем лучше видно луч. Измеряется эта величина в нанометрах. Класс лазера характеризует его мощность и безопасность для глаз. Чем выше класс, тем мощнее луч. Его лучше видно в сложных условиях, но и опасность повреждения глаз при попадании в них лазерного луча возрастает. Безопасным и наиболее распространенным считает второй класс, в то время как использовать дальномер с лазером третьего класса рекомендуется только в защитных очках.
Другие характеристики. Среди них диапазон рабочих температур, подсветка и звуковая индикация, комплектация (наличие USB-зарядки, штатива, сумки, ремешка, адаптера), степень защиты от ударов, влаги и прочего и габариты прибора.

Какой лазерный дальномер лучше

Если устройство планируется использовать для ремонта дома, то нет смысла брать дорогие модели. К лучшим производителям недорогих дальномеров относят бренды Condtrol, ADA, RGK и другие. Цены лазерных дальномеров этой категории начинаются примерно от полутора тысяч рублей. На китайском рынке начальная сумма в три раза меньше, но дешевые товары китайских производителей не могут похвастать долговечностью.
Из дорогих брендов назовем Bosch, Leica и Makita. Они выпускают в основном дальномеры профессионального и полупрофессионального типа. Качество и функционал дальномеров этих производителей на высоком уровне, но и заплатить придется прилично. В среднем устройства стоят 10-15 тысяч рублей, хотя можно найти как более дешевые модели (от 4-5 тыс. рублей), так и дальномеры дороже пятидесяти тысяч рублей.
Лазерная рулетка пригодится в хозяйстве неоднократно. Она поможет рассчитать площади для кладки плитки, настила ламината, ковролина, заказа мебели и во многих других случаях. С ней замеры станут точнее, а процесс измерения — быстрее и приятнее.

Источник: gadgetpage.ru