>>

Лазерный дальномер — особенности измерений

Приборы измеряющие расстояние прошли свой долгий путь от куска веревки с узелками до, различной точности, линеек и рулеток. Однако даже современные ручные измерительные инструменты имеют ряд недостатков.

Во-первых, их длина невелика, и для замеров больших дистанций требуется использовать их несколько раз, что грозит значительными погрешностями в результатах.
лазерный дальномер
Во-вторых, скорость измерения низка и во многом зависит от навыка пользователя. Наконец, ручные измерительные инструменты позволяют производить лишь линейные измерения, все прочие операции по обработке данных ложатся на плечи человека — ему приходится вооружаться бумагой и ручкой, записывать результаты, складывать или перемножать их и т. д.

Лазер или ультразвук

Дальномеры тоже прошли эволюционный путь. Современные приборы компактны, легки, просты в работе. По принципу действия дальномеры подразделяют на лазерные и ультразвуковые.

Лазерный дальномер имеет на фронтальной части корпуса лазерный излучатель и рядом — приёмник излучения. Испускаемый лазерный луч достигает препятствия впереди, отражается от его поверхности, возвращается и фиксируется приёмником.

Обработка полученного сигнала встроенным процессором позволяет почти моментально вычислить пройденное лучом расстояние до точки отражения. Лазерные дальномеры характеризуются высокой точностью — у топовых моделей погрешность не превышает десятых долей миллиметра.
схема работы лазерного дальномера
Ещё одно преимущество лазерных моделей — большой рабочий диапазон. В зависимости от назначения (для использования в помещениях или на улице) и класса прибора он может достигать 30–200 м. Однако на дальность работы и погрешность дальномера влияют внешние условия.

Например, природа поверхности, от которой отражается лазерный луч, — её отражающая способность. Особое же значение имеет освещение, в частности солнечный свет. При ярком свете отражённый лазерный луч хуже определяется приёмником, и чем больше расстояние до отражающей поверхности, тем больше вероятность того, что прибор не сможет произвести измерение.

Поэтому лучшие результаты достигаются в помещениях с неярким освещением, а на улице и при солнечном свете дальность работы дальномеров будет меньше «паспортных» значений. Впрочем, есть возможность снизить влияние негативных факторов окружающей среды — например, с помощью специальных мишеней.

Их поверхность обладает высокой отражающей способностью, поэтому отражённый луч мощнее и лучше фиксируется приёмником. Поскольку человеку на большом расстоянии и ярком солнечном свете тоже непросто различить красную точку лазера, производители выпускают особые очки, в которых она лучше видна.

Ультразвуковой дальномер

Ультразвуковой дальномер

В некоторых высокоуровневых моделях для решения этой же проблемы предусмотрены своего рода «оптические прицелы» или даже функции вывода увеличенного изображения со встроенной камеры. Принцип работы ультразвуковых дальномеров основан на эффекте эхолокации. Прибор испускает ультразвуковую волну в направлении объекта измерения, она достигает поверхности объекта, отражается и возвращается назад.

Приёмник на корпусе прибора фиксирует этот сигнал. Поскольку скорость распространения ультразвука в атмосфере известна, по временному промежутку между пуском волны и её возвратом дальномер вычисляет расстояние, преодолённое ею. Ультразвук не так чувствителен к влиянию освещения, как лазер.

Однако у ультразвуковых дальномеров есть свои недостатки. В частности, они уступают лазерным «собратьям» и по точности, и по дальности работы. Кроме того, ультразвуковые модели показывают хорошие результаты, только если волна отражается от твёрдой поверхности.

На точность оказывают влияние колебания воздуха (что ограничивает применение таких приборов на улице, ведь безветренная погода бывает далеко не каждый день). Наконец, из-за того, что ультразвуковая волна по мере удаления от источника распространяется более широким (по сравнению с лазером) конусом, при измерении расстояний до объектов небольшого размера дальномер может выдавать некорректные результаты.

Несмотря на работу за счёт ультразвука, лазер в таких дальномерах также обычно присутствует.
Это связано с тем, что ультразвуковая волна невидима, поэтому точно «прицелиться» вслепую в нужную точку не так просто. Чтобы пользователь мог видеть, куда попадёт волна и от какой точки будет измеряться расстояние, в дальномер встраивают лазерный указатель.

Функционал

На рынке представлены лазерные дальномеры различных ценовых категорий и функциональных возможностей. Простые приборы выполняют «необходимый минимум» функций — измеряют расстояние до объекта. Более сложные модели поддерживают широкий арсенал функций, каждая из которых решает свои задачи.

Треккинг

измерение расстояние дальномером

Лазерный дальномер в работе. Измерение расстояния помещения.

Непрерывные измерения, или треккинг, относятся к наиболее распространённым функциям дальномеров. Суть их сводится к тому, что прибор производит серию замеров и определяет минимальное и максимальное значение в этой серии. Функция позволяет выровнять лазерный дальномер в пространстве таким образом, чтобы он находился перпендикулярно к поверхности, расстояние до которой нужно измерить.

Благодаря треккингу можно легко выровнять дальномер, не прибегая к пузырьковым уровням.

Более того, треккинг в равной степени подходит для определения перпендикуляра к наклонной поверхности, чего нельзя сказать об уровнях. Сложение, вычитание, площадь, объём. Многие задачи требуют не просто измерения расстояния, но и проведения некоторых математических операций с результатами замеров.

Например, чтобы рассчитать длину плинтуса, нужно измерить все отрезки стен в помещении, включая ниши, эркеры и т. д. Вычислять сумму, выписывая результаты на бумаге и складывая их, долго и неудобно.

Функция сложения в лазерном дальномере сократит этот процесс в разы — прибор автоматически просуммирует все отрезки и выдаст результат.

Аналогично обстоят дела и с функцией вычитания. Также к простым вычислениям относятся расчёты площади и объёма.

функция вычисления в дальномере

Применение функции вычисления в лазерном дальномере

Площадь прибор определяет путем перемножения результатов замеров двух сторон прямоугольной области (например, высоты и длины стены). Объём высчитывается схожим образом, но на основе уже трёх измерений — длины, ширины и высоты. Функции Пифагора.

В силу разных причин не всегда есть возможность измерить расстояние напрямую. Однако если требуемый отрезок можно представить как одну из сторон прямоугольного треугольника, две другие стороны которого реально измерить, то неизвестную длину лазерный дальномер вычислит по формуле Пифагора. Важно лишь, чтобы в треугольнике был прямой угол, позволяющий воспользоваться этой формулой.

Более «продвинутые» модели вычисляют длину стороны на основе измерений двух других сторон и длины перпендикуляра, проведённого к той стороне, которую требуется вычислить. В этом случае угол между известными сторонами может быть произвольным. Эту функцию называют «косвенными вычислениями расстояния по трём измерениям».

Также функции Пифагора позволяют вычислить длину отрезка, представив его как разность длин катетов двух прямоугольных треугольников.

Соответственно крайние точки, ограничивающие этот отрезок, выступают в роли вершин этих двух треугольников, а поскольку длину каждого из катетов прибор легко определит, то разница между их длинами и будет искомой величиной.

Таймер

Функция помогает снизить погрешность измерений, возникающую из-за неизбежных колебаний прибора при нажатии на кнопку. Таймер запускает процесс измерения не в момент нажатия, а спустя несколько секунд — когда корпус уже неподвижен.

Точка отсчёта

Ситуации, когда требуется измерить расстояние, бывают разными. Так, для измерения ширины помещения самый логичный способ измерения — это приставить прибор задним торцом к одной стене и направить его в сторону противоположной.
выбор функций в лазерном дальномере
В этом случае длина прибора должна складываться с расстоянием от его фронтальной части, где расположен лазерный излучатель, до дальней стены. В то же время иногда требуется измерить расстояние от фронтальной части дальномера без учёта его корпуса — к примеру, при необходимости измерить малое расстояние.

Чтобы при любых обстоятельствах пользоваться дальномером было удобно, во многих моделях предусмотрена возможность выбора точки отсчёта — от передней или задней части корпуса. Кроме того, некоторые устройства дополнительно оснащают выдвижными скобами, адаптирующими прибор для измерения из углов или выемок. В таких дальномерах есть варианты точки отсчёта от переднего или заднего края, а также от скобы.

Память

Возможности хранения и обработки результатов измерений у моделей различаются. Самые простые и недорогие образцы зачастую могут показывать лишь результаты текущего измерения. Модели более высокого уровня способны запоминать данные по множеству замеров.

Даже спустя долгое время информацию можно извлечь и просмотреть. В последние годы на рынке растёт число дальномеров с возможностью передачи данных из собственной памяти на внешние устройства для дальнейшей работы над ними.

Как правило, пересылка информации происходит посредством Bluetooth. Такие модели способны поддерживать связь с планшетами, смартфонами или другими устройствами. Производители также предлагают специальное ПО для обработки результатов, использования их для построения схем и планов помещений, увязки результатов замеров с фотографиями объектов и показаний других измерительных приборов той же марки.

Штатив

дальномер на штативе
Хотя любым дальномером можно пользоваться, держа его в руках, такой способ измерений не гарантирует высокой точности: дрожание, неровное позиционирование в пространстве — всё это не лучшим образом сказывается на качестве измерений.

Для повышения точности результатов и удобства работы некоторые дальномеры оснащены креплениями для штатива. Резьба для его подсоединения обычно стандартная, поэтому прибор можно закрепить как на специальном штативе для измерительных инструментов, так и на обычном фотоштативе. Установленный на штатив лазерный дальномер более устойчив, а его угол наклона можно регулировать и фиксировать.

Работа в сложных условиях

измерение лазерным дальномером на улице
Дальномеры востребованы для проведения работ не только в помещениях, но и в условиях стройки под открытым небом. Окружающие условия тоже могут быть различными — от нейтральных до сопряжённых с риском повреждения приборов из-за влаги, пыли, ударов и т. д.

Производители дальномеров учитывают это и выпускают модели, специально адаптированные к агрессивной среде. Такие устройства отличает высокий класс пылевлагозащиты, наличие противоударных накладок на корпусе.

Адаптация модели к работе при солнечном освещении может касаться как дальности измерения (такие приборы оснащены более мощными лазерами), так и удобства просмотра результатов (ЖК-дисплей при солнечной засветке тусклый, изображение трудноразличимо, и некоторые производители снабжают дальномеры дисплеем на основе не жидких кристаллов, а «электронных чернил» e-ink, которые хорошо видны при любом свете).

Комментарий

Заполните обязательные поля