Как работает лазерный дальномер, его функционал и критерии выбора

Лазерный дальномер (или лазерная рулетка) – устройство, без которого трудно представить многие современные сферы деятельности. Принцип того, как работает лазерный дальномер, несложен, но он значительно облегчает измерение расстояний, и делает это с высокой точностью. Обсудим, как работает прибор, на какие его характеристики следует обращать внимание при выборе для домашнего или профессионального использования.

Лазерные устройства упрощают измерения Источник campingmanitoulin.com

Виды дальномеров

По принципу работы лазерные дальномеры разделяются на фазовые и импульсные.

Фазовые измерители

Фазовые дальномеры имеют не очень большую дальность действия, но они намного точнее в силу принципа своей работы и дешевле из-за того, что в них не встраивают дорогой сверхточный таймер.

Фазовый дальномер работает на небольших расстояниях, но имеет хорошую точность и низкую цену

Принцип работы дальномеров такого типа заключается в том, что лазерная волна посылается на объект с одной фазой, а отражаясь, возвращается с другой. Рассчитав сдвиг фаз, прибор определяет расстояние до объекта. Благодаря такому принципу работы измерения фазовым дальномером имеют высокую точность. При необходимости работы на расстояниях, превышающих длину излучаемой волны, прибор посылает сигнал несколько раз, изменяя частоту модуляции. Затем процессор устройства определяет точное расстояние до цели путём решения системы линейных уравнений.

Импульсные измерители

Импульсный дальномер состоит из детектора излучения и импульсного лазера. Он вычисляет расстояние до объекта путём умножения времени прохождения луча на величину скорости света. Импульсные измерители работают на гораздо больших расстояниях, чем фазовые, благодаря более высокой мощности излучаемого импульса. Такие дальномеры часто применяют для военных прицелов.

Устройство компактного лазерного строительного дальномера

Несмотря на внешнюю простоту, лазерная линейка – это сложный инженерный прибор. Устройство лазерного дальномера состоит из следующих узлов:

Схема работы лазерного дальномера

1. Излучатель – он генерирует луч и отправляет его в нужную точку.
2. Отражатель – он необходим для приема, отраженного от объекта луча.
3. Микропроцессор, для выполнения необходимых расчетов.
4. Предустановленная программа необходимая для обработки полученных при замерах данных.
5. Прицел, позволяющий направить луч в необходимое место.
6. Уровень, с помощью которого прибор можно строго выставить в горизонтальной или вертикальной плоскости.

Дополнительные функции

Применяемая в составе лазерных дальномеров микроэлектроника позволяет не только выполнять прямые замеры. Многие устройства подобного типа обладают некоторыми дополнительными функции, к которым можно отнести:

1. Функция непрерывного измерения. При работе в обычном режиме дальномер при нажатии кнопки на пульте фиксирует результат и выводит его на монитор. Но, довольно часто, возникает необходимость в проведении постоянного измерения расстояния, например, от стены до будущей перегородки. Для этого прибор переводят в режим непрерывного измерения. В таком режиме работы, устройство с некоторой частотой самостоятельно выполняет замер и показывает их результаты на монитор. Измерение проходит в реальном режиме времени.

1. Определение наибольшего и наименьшего расстояния. Эта функция полезна при определении диагонали в комнате. Дело в том, что выполнить ее замер не так и просто при направлении лазерного луча можно промахнуться и в результате будут получены неточные результаты. После установки на приборе минимального расстояния, он будет фиксировать только те замеры, которые больше установленной.

Правила пользования

При работе с такими устройствами необходимо соблюдать определенные правила. Так, категорически недопустимо направлять лазерный луч в сторону человека. Его попадание в глаза может привести к непоправимым последствиям, вплоть до потери зрения.

Проведение измерений при ярком солнце может быть затруднено из-за сложностей с видимостью лазерного маркера. В таком случае необходимо использовать специальные очки, через которые сразу будет его видно.

Лазерная съемка на местности

Во время выполнения измерения на улице, особенно на большие расстояния, необходимо применять пластину, которую называют визир.

Виды дальномеров

По принципу работы лазерные дальномеры разделяются на фазовые и импульсные.

Фазовые измерители

Фазовые дальномеры имеют не очень большую дальность действия, но они намного точнее в силу принципа своей работы и дешевле из-за того, что в них не встраивают дорогой сверхточный таймер.

Фазовый дальномер работает на небольших расстояниях, но имеет хорошую точность и низкую цену

Принцип работы дальномеров такого типа заключается в том, что лазерная волна посылается на объект с одной фазой, а отражаясь, возвращается с другой. Рассчитав сдвиг фаз, прибор определяет расстояние до объекта. Благодаря такому принципу работы измерения фазовым дальномером имеют высокую точность. При необходимости работы на расстояниях, превышающих длину излучаемой волны, прибор посылает сигнал несколько раз, изменяя частоту модуляции. Затем процессор устройства определяет точное расстояние до цели путём решения системы линейных уравнений.

Импульсные измерители

Импульсный дальномер состоит из детектора излучения и импульсного лазера. Он вычисляет расстояние до объекта путём умножения времени прохождения луча на величину скорости света. Импульсные измерители работают на гораздо больших расстояниях, чем фазовые, благодаря более высокой мощности излучаемого импульса. Такие дальномеры часто применяют для военных прицелов.

Сравнение принципов работы импульсных и фазовых измерителей

1. Фазовый дальномер при измерении расстояния использует модулированный световой сигнал, а импульсный — световой импульс.
2. Импульсные дальномеры измеряют гораздо большие расстояния, чем фазовые, так как мощность посылаемых импульсов у них гораздо больше.
3. Импульсный метод измерения расстояния менее точен, чем метод измерения разности фаз. Но благодаря современным методикам обработки сигнала в импульсных дальномерах это различие становится не таким значительным.
4. Размер отражаемой лазерной точки становится больше с увеличением расстояния. Это справедливо для обоих принципов измерения, хотя отклонение лазера от точки отражения разное, так как отличаются размер и форма лазерного пятна.
5. Фазовый и импульсный принципы работы различаются также чувствительностью к прерыванию сигнала. При работе под воздействием некоторых внешних факторов (в потоке транспорта, при плохих погодных условиях) фазовый дальномер будет работать хуже, чем импульсный.

Как выбрать дальномер: рекомендации

Электрооптический дальномер.

Перед приобретением дальномерного устройства необходимо определиться с предстоящими работами, то есть с тем, для каких целей он нужен. Чем больше функций у прибора, тем он дороже будет стоить.

Пункты, которые необходимо учесть перед выбором:

1. Классификация.

Подобные приборы бывают:

• бытовые;
• профессиональные.

Если прибор приобретается для внутренней отделки квартир, то для этих целей подойдет простое бытовое устройство. Если предстоит работать при более суровых условиях и на сложных строительных объектах, то необходимо призадуматься над профессиональным оборудованием. Но цена на профессиональные приборы значительно выше. Бывает и так, что некоторые бытовые дальномеры могут быть оснащены дополнительными функциями.

1. Дальность замера.

Структурная схема импульсного лазерного дальномера.

Современные лазерные измерительные приборы могут иметь дальность луча до 200 м

Приобретая устройства с максимальной дальностью измерения, необходимо обратить внимание на приспособление для установки штатива, так как производя замеры на больших расстояниях, нужно иметь штатив. В случае использования прибора для строительства загородного дома или на строительных площадках небольшого размера, достаточно использовать дальномер с дальностью до 50 м

1. Точность дальномера.

В основном все лазерные дальномеры обладают точностью измерений с погрешностью от 1.5 до 2 мм, что решает проблемы при бытовых и профессиональных застройках.

1. Производитель.

Качество дальномеров также напрямую зависит и от производителя. Самыми лучшими компаниями по производству дальномеров считаются BOSH, Stabila. Как правило, устройства европейских производителей намного дороже продукции китайского производства, но и качество китайских намного уступает.

1. Гарантийное обслуживание.

Любая известная компания на свое оборудование предоставляет гарантийный талон, предоставляющий право на сервисное обслуживание. В обычных случаях гарантия дается на 1-2 года на бытовые лазерные приборы и до 3 лет на профессиональное оборудование. Приобретая дальномер, необходимо выяснить, имеется ли центр для обслуживания оборудования той или иной фирмы.

1. Дизайн и удобство при использовании.

При подборе лазерного устройства необходимо его подержать в руках. Он должен быть удобным, нетяжелым и не выпадать из рук. Чем меньше габариты устройства, тем удобней его использовать, так как можно поместить даже в карман. Для удобства применения дальномера многие производители оснащают его корпус резиновыми деталями.

1. Функциональность.

Что надо знать о погрешности замеров

Погрешность показывает, насколько точны показания прибора. По сравнению с ультразвуковыми моделями (с погрешностью 3-6 мм) лазерные аналоги демонстрируют лучшие характеристики. О погрешности замеров важно знать следующие факты:

• Точность (погрешность) указывается двумя способами: +/- 0,5% или +/- 1 мм.
• Средняя погрешность бытовых аппаратов не превышает 5-6 мм.
• Профессиональные и полупрофессиональные дальномеры имеют погрешность 1-2 мм.
• Существуют узкоспециализированные модели, для которых высокая точность не нужна. Например, погрешность охотничьих моделей может достигать 1 м.

Существует понятие точки начала отсчета. Большинство моделей определяют расстояние, начиная от заднего торца дальномера. Такая система удобна, если вы работаете в помещении, и меряете промежуток, например, от стены до стены.

У некоторых инструментов имеется несколько точек отсчета, что расширяет возможности их применения. Например, если точкой отсчета служит передний торец, это упрощает измерения на наружных поверхностях строения. При работе со штатива точкой отсчета становится точка крепления штатива.

Выбор точки отсчета упрощает работу в труднодоступных местах Источник ivd.ru

Примеры моделей разных производителей

Для домашнего применения не стоит покупать излишне продвинутые измерительные лазерные рулетки. Как выбрать достойный инструмент, не потратив лишних средств, можно рассмотреть на примере наиболее популярных моделей:

1. Bosch DLE имеет несколько модификаций с похожими характеристиками. Расстояние до объекта — максимум 40 метров. Погрешность 1,5 миллиметра и диапазон температур от -10 до + 50 градусов. У них нет дополнительных функций и для домашнего применения будут неплохи. Отсутствие подсветки ограничивает возможности прибора светлыми помещениями.
2. Leica DISTO D2 работает на расстоянии до 100 метров и имеет дополнительные функции. Может передавать данные по Bluetooth, обладает небольшими размерами и питается от двух батареек. Точность измерения — 1,5 миллиметра. Всё это помещено в ударопрочный и пылезащищённый корпус. Недостатком является цена и работа исключительно с IOS.
3. MAKITA LD 060P довольно популярна среди покупателей. Имеет неплохой функционал и доступную цену. К достоинствам можно отнести большой экран и крупные символы на нём. Технические характеристики ничем особым не выделяются, но в последнее время попадаются бракованные изделия.
4. Agatec Agatape подходит даже для работы на небольшой строительной площадке. Дальность до 60 метров, из дополнительных функций отмечается наличие секундомера.

Коротко о главном

Лазерные дальномеры полезны при решении разнообразных прикладных задач. Выбор подходящей модели делают с учетом сферы и периодичности его применения. От этого будет зависеть, инструмент с какими характеристиками станет оптимальным вариантом.

Основными характеристиками девайса является дальность и погрешность измерений. Они определяются мощностью лазера; по этому параметру лазерные приборы разделены на три класса. Для разных целей могут быть полезными дополнительные возможности: количество точек отсчета, возможность сохранять результаты, сенсор наклона, подсветка дисплея. Возможностей стандартных бытовых инструментов достаточно для применения в помещениях и на небольших земельных участках.

Дополнительные функции и возможности лазерных рулеток

Главными функциями лазерных рулеток является вычисление расстояния и размеров, углов и гипотенуз, а также площадь и объем измеряемых объектов. Все это можно сразу вычислить прямо на дисплее прибора, не проводя расчеты на калькуляторе. А благодаря тому, что в устройстве есть встроенная память, то в ней можно сохранять расчеты (в разных моделях количество запоминаемых показаний может отличаться). Помимо различных вычислений дальномеры могут иметь следующие дополнительные функции и комплектующие:

• Автоотключение. Функция автоматически отключит прибор, если он долгое время находится в режиме ожидания, то есть им не пользуются. Время отключения в разных моделях разное, поэтому конкретные цифры стоит уточнять непосредственно у производителя устройства.
• Держатель или штатив. Первый конструктивный элемент необходим для закрепления прибора на стене, подоконнике, столе и других предметах. Если вы выполняете преимущественно работы внутри помещений, тогда вам потребуется держатель. Штатив же или тренога удобна для наружных замеров. Leica Disto S910 Pro Pack пример лазерной рулетки с полным комплектом, включающим держатель и штатив. Этот профессиональный дорогой прибор и однозначно подойдет не всем, но здесь полный спектр функций и комплектующих, которые нужны для замеров, как в комнатах, так и на открытых площадках.

Bluetooth. Прибор с функцией Bluetooth может подключаться к смартфону или планшету и передавать показания на него. Благодаря этому можно сохранять все вычисления в память телефона, например, в созданную расчетную смету. Из хороших устройств для дома с отличной точностью и Bluetooth можем посоветовать SNDWAY SW-S50.

ADA Cosmo MINI А00410 — лазерная рулетка

Это компактный прибор, который имеет минимальное количество функций, но их вполне достаточно для замеров и вычислений.

Он является отличной альтернативой обычной рулетке и подойдет при осуществлении отделочных и столярных работ, при установке окон. Это компактное и легкое устройство, которое можно использовать и на стройплощадке и в быту.

Особенности

При работе с лазерным дальномером целесообразно учитывать некоторые особенности работы с этим устройством.

Дальномеры имеют возможность выполнять измерения на разных расстояниях и с определенной погрешностью. Так, предельное расстояние может лежать в диапазоне от 60 до 200 метров, при погрешности в 5 см. Эти данные указываются в паспорте на изделие. Большая часть моделей дальномеров работает в пределах от – 10 до + 50 градусов.

При эксплуатации прибора на улице, необходимо помнить о том, что не последнюю роль играют погодные условия. Эффективность работы может быть снижена как в плохую, так и в солнечную погоду.

При выполнении замеров необходимо устранить препятствия, которые могут возникнуть между прибором и объектом, это, может быть, листва, стекло и пр.

Практика использования лазерных приборов измерения привела к появлению определенных правил работы. Например, результат измерений будет искажен, если луч будет направлен на поверхность с высокой отражающей поверхностью (зеркало, фольга). Результат будет не совсем верный, если луч будет направлен на объект с низкой отражательной способностью (толь).

Для получения предельно точных результатов используют специальное приспособление ,обладающее отражательной поверхностью.

Во время эксплуатации необходимо постоянно следить за состоянием аккумуляторов или батареек. Слабые источники тока также отрицательно влияют результаты измерений.

При проведении измерений целесообразно использовать штатив. В таком случае точность замера будет повышена.

Порядок работы с лазерной рулеткой

Использование лазерного дальномера на практике это довольно простая задача. Для выполнения измерения достаточно установить его в исходную точку, направить на объект, до которого необходимо выполнить замер и активировать прибор. При этом надо помнить то, что для повышения точности целесообразно использовать штатив, особенно это актуально при измерении больших величин.

Порядок работы с лазерной рулеткой

То есть, проводить выполнения замеров, может, даже один человек без привлечения, помощников.

Сравнительная таблица лучших лазерных дальномеры

Разновидности и их применение

Вопрос, как выбрать лазерный дальномер, интересует людей, впервые столкнувшихся с разнообразием предложения. Вы сможете отсечь значительную их часть, если сформулируете для себя границы использования. По этому принципу лазерные рулетки делятся на два типа:

• Бытовые. Модели относительно дешевы, но на точности это не отражается. Они помогут во время ремонта помещений или на строительстве. Дополнительно оснащаются калькулятором для расчета площади, небольшой памятью для сохранения результатов замера.
• Профессиональные. У таких инструментов расширенный объем функций, способность измерять большие расстояния (50-100 и более м), расширенная память, высокая степень защиты от пыли и влаги, работа с Bluetooth для передачи данных. Многие модели имеют резьбу, и их можно установить на штатив, что увеличивает точность измерения.

Дальномеры превратились в незаменимых помощников в различных сферах деятельности; их используют в следующих областях:

• Земляные работы при строительстве и прокладки коммуникаций.
• Строительство и отделочные работы, включая разметку пиломатериалов.

Многие модели помогут рассчитать количество материалов Источник pirometr.com.ua

• Геодезические работы, проведение межеваний.
• Монтажные работы при возведении конструкций и коммуникаций.
• Дизайн помещений и ландшафта, разработка корпусной мебели.
• Прикладные задачи: охота, навигация, контроль (инспекционные работы), военное дело.

Для решения задач дизайна или землеустройства нужны инструменты с разным набором параметров, и важно разобраться, какие из них основные, а какие второстепенные.

Смотрите также: Каталог компаний, что специализируются на реконструкции и перестройке домов

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.

Функционал

В эпоху технологического прогресса наивно полагать, что возможности лазерного дальномера ограничатся одним лишь измерением расстояния. Даже относительно недорогие устройства включают в себя приличный арсенал формул и модулей, позволяющих определять периметр, площадь и даже объем исследуемых объектов. Простые приборы, с единственной функцией измерения, тоже встречаются, но даже в самом бюджетном сегменте попадаются все реже. Наибольшее количество возможностей сосредоточено в профессиональных дальномерах, представляющих собой сконцентрированную кладезь теорем, для разнообразных расчетов. Далее конкретно о каждой функции.

Площадь и объем
могут вычисляться стандартным способом, путем измерения каждой грани прикладыванием прибора, или же из одной точки со стороны. Функция полезна для отделочных работ, поскольку значительно облегчает и ускоряет расчет количества требуемого материала.

Уровень
пригодиться для самых разнообразных строительно-монтажных и ремонтных работ. Оснастка может быть выполнена в роли обычного ватерпаса, установленного на корпусе инструмента или в качестве внутреннего модуля, выводящего градус угла на дисплей.
Скобы откидного типа
позволяют производить диагональные измерения из углов, где невозможно плотное прилегание корпуса дальномера. В некоторых моделях, данную функцию выполняют выдвижные штыри, располагающиеся внутри корпуса.

Сохранение данных
значительно облегчают работу с большими проектами, избавляя от необходимости ведения записей в блокноте. Возможность, в любой момент, поднять десяток-другой старых замеров, может выручить как на рабочем месте, так и в магазине стройматериалов.
Передача данных на пк или смартфон
, в основном осуществляется через кабель, однако все больше моделей начинают оснащаться Bluetooth-модулем. Измерения могут передаваться в стандартных текстовых форматах, или загружаться в специальные программы, где могут быть преобразованы в полноценный чертеж проекта.
Непрерывное измерение
превращает дальномер в настоящую лазерную рулетку, обновляющую расстояние до цели в режиме реального времени. Функция позволяет легко отмерять части нужной длины и помогает проверять неровности покрытия.

Визир
представляет собой увеличительную оптику, для точного наведения луча на расстояния более 15 метров. В профессиональных моделях, функция имеет вид камеры, выводящей на дисплей картинку с точкой прицела посередине.

Измерение высоты
позволяет получить точные данные о размерах дома или длине дерева, при измерении со стороны. Достаточно отмерить расстояние от дальномера до основания, и до конечной точки. На основе полученных данных и углов, устройство рассчитывает высоту. Для максимальной точности, подобные измерения рекомендуется производить на неподвижном штативе, с использованием визира.

Xiaomi Duka LS-P Laser Range Finder

Следующий герой нашего ТОПа — Xiaomi Duka LS-P Laser Range Finder.

Такой дальномер подойдет для домашнего использования и любителям минимализма. Прибор очень компактный, без проблем помещается в любой карман и весит всего 28 грамм. Его корпус изготовлен из алюминиево-магниевого сплава и ABS-пластика, устойчивого к повреждениям и имеет шероховатое покрытие для того, чтобы не выскользнуть из рук.

Рассчитан данный прибор на измерения длины до 40 метров и делает это довольно точно. Погрешность не более 2 мм. Также его можно будет использовать для измерения угла, нахождения площади и объема. Управление предельно простое, так как у прибора всего 2 кнопки. А еще, прибор позволяет хранить в памяти несколько последних измерений.

Работает он от встроенного аккумулятора, емкости которого хватит примерно на 350 измерений. А зарядить устройство можно через обычный USB-кабель, которым заряжаются смартфоны и другие гаджеты.

Из минусов дальномера стоит отметить уж слишком миниатюрный экран. Цифры на нем четкие, но маленькие. Людям со слабым зрением рассматривать их буде сложно. Да и профессионалам, будет неудобно постоянно вглядываться в результаты измерений на маленьком экране. Но для нечастого использования дома такой дальномер станет отличным приобретением.

• Диапазон измерений длины: до 40 м.
• Точность измерения длины: ±2 мм.
• Класс лазера: 2.
• Питание: аккумулятор.
• Размеры: 86 х 22 х 11 мм.
• Вес: 28 г.

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.

Виды и принцип работы инструмента ↑

Несмотря на объединяющее понятие «дальномер», каждый отдельный тип вычисляет расстояние разными методами. Выделяют:

• ультразвуковой;
• фазовый лазерный;
• импульсный лазерный;
• оптический;
• оптический нитяной типы.

Самым грубым для измерения расстояния активного типа является ультразвуковой прибор. В основе его работы лежит принцип эхо-локации, которым пользуются даже некоторые животные, например, дельфины. Устройство создает звуковой импульс и улавливает эхо – звуковые волны, которые отражаются от объекта.

Для точности измерения используется звук высокого диапазона частот – 40 кГц. Поскольку скорость звука известна, а время его движения несложно измерить, остается вычислить только расстояние, что и делает ультразвуковой дальномер.

Простая модель на основе ультразвукового датчика

Если тот же метод применить со световым импульсом, получится точный лазерный дальномер импульсного типа. Дело в том, что скорость света настолько высока (300 000 км/с), что для небольших расстояний, которые измеряются в строительстве (20, 30, 50 м), речь идет о долях наносекунд. Измерить время с такой точностью очень сложно.

Главное преимущество такого устройства – оно посылает короткие световые импульсы, а не постоянный луч. Это значит, что можно использовать лазер высокой мощности. Такой мощный импульс может без особых сложностей «слетать» туда и обратно на расстояние 100 км за доли секунд. Это свойство применяется чаще всего в военной отрасли, а сам прибор стоит гораздо дороже аналогов.

Как работает лазерный импульс

Принцип работы лазерного дальномера фазового типа основан на сравнении и определении сдвига фазы световой волны. Устройство генерирует световой луч инфракрасного спектра. Луч движется с известной скоростью до цели измерения, отражается и возвращается. Инструмент сравнивает фазу световой волны в начале движения и в конце. Замер производится дважды, после чего устройство выдает результат в метрах.

Одно из преимуществ такого вида измерителей расстояния – цена. Они значительно дешевле импульсных, ведь нет необходимости оборудовать лазерную рулетку сверхточным и дорогостоящим секундомером. Кроме того, при фазовом методе погрешность составляет не больше половины фазы, то есть меньше миллиметра. Это поразительный результат, однако есть у этого устройства и недостатки.

Фазовая лазерная модель

Так как светить приходится не короткими импульсами, а постоянно на протяжении всего измерения, установить мощный лазер не получится. А это значит, что на дальние расстояния устройство не применяется. Однако для строительства дальности его действия более чем достаточно.

Оптический дальномер применяется по большей части в геодезии, топографических работах, навигации, фотографии. Он работает по пассивному типу, основываясь на теореме Пифагора. Принцип работы такого прибора тяжело описать на пальцах.

Военный дальномер

Он основан на построении равнобедренного (для стереоскопичечских устройств с двумя окулярами) или прямоугольного (для монокулярных) треугольника и вычислении математическим путем его высоты. Вершиной треугольника является точка, расстояние до которой нужно измерить. Наводка осуществляется вручную.

В некоторых дальномерах нужно сопоставить две части изображения для настройки, в других – устранить двоение картинки. Так или иначе, главным датчиком является человеческий глаз, поэтому погрешность неизбежна.

Схема прибора

Нитяной дальномер – еще один оптический прибор для измерения расстояния до объекта. Он тоже работает, основываясь на геометрических вычислениях. Для измерения дальности нужна специальная дальномерная рейка – длинная «линейка» с нанесенной разметкой. Расстояние между делениями 2 см. Рейка устанавливается в точке, до которой нужно измерить расстояние.

Внутри зрительной трубы натянуты тонкие нити. Дальномер и рейка выставляются строго по уровню, так, чтобы нулевая отметка обоих была на одной высоте. Далее в линзу смотрит геодезист и считает, сколько делений по 2 см помещаются между натянутыми нитями. Таким образом, строится треугольник с вершиной в фокусе линз прибора.

Длина высоты этого треугольника + фокусное расстояние будут равняться расстоянию между выбранными точками. Такой тип дальномера часто встречается в теодолитах разных моделей.

То, что видит геодезист в глазок

Инструменты

0 votes

+

Голос за!

—

Голос против!

Рулетка для человека «с руками» требуется постоянно. Нужно измерить площадь комнаты, чтобы выяснить, уберется ли по стене новый шкаф, сколько плитки потребуется в кухне на фартук и пол. У строителей свои запросы: какова будет высота здания, где построить перегородку, каково расстояние до выбранного объекта, где проложить электросети или трубопровод. Рулетка нужна военным, охотникам и рыболовам, спортсменам, даже домашним хозяйкам.

Обычная ленточная рулетка, самый простой инструмент, требующий присутствия двух людей и тщательной перепроверки данных, хорош, но заставляет тратить массу энергии, времени, а на больших расстояниях и допускает большую погрешность. После изобретения лазера ученые нашли способ усовершенствовать и обычную рулетку, превратив ее в лазерную.

Содержание

1. Из истории лазерной рулетки
2. Устройство лазерной рулетки
3. Дополнительные функции лазерной рулетки
4. Особенности работы рулетки
5. Марка лазерной рулетки

Из истории лазерной рулетки

Лазер считается одним из главных изобретений XX века. Первыми открывателями этого сгустка света, способного на многое, считают русских физиков Прохорова и Басова. Одновременно с ними работал в США Таунсон. Они и Нобелевскую премию за это получили. Хотя исследовали возможности светового луча еще и до этих разработок.

В названии «лазер» уже заключен смысл изобретения – это аббревиатура английского выражения « усиление луча света при помощи сопутствующего излучения». Военные использовали это изобретение в своих целях первыми – для производства военной техники в 1960-х годах. Они же обнаружили, как с помощью светового луча можно измерять расстояния. Артиллерийские и пехотные части широко начали использовать лазерные дальномеры. Правда, изначально выглядели они иначе, чем современные приборы. Это были специальные бинокли.

В дальнейшем их изобретение совершенствовали и приспосабливали к гражданской жизни, к самой мирной профессии — труду строителя. А сейчас такие рулетки используют практически во всех областях жизни.

Весит такой дальномер около 200 гр., компактен по размеру, убирается в карман рабочей куртки.

Сегодня лазерную рулетку можно приобрести во всех магазинах электротоваров и строительных инструментов, вопрос только в функциях и стоимости. Похожа на лазерную рулетка ультразвуковая. Принцип тот же – отражение звуковой волны от объекта, но лазерная рулетка точнее. Перепутать их человеку, далекому от строительства, просто: в ультразвуковой тоже используется луч света, чтобы видеть направление.

Устройство лазерной рулетки

Лазерная рулетка по-другому называется еще дальномером за свою способность тщательно измерять даже очень большие расстояния с минимальными отклонениями от идеальной цифры.

Таким прибором пользуются в помещении и на открытой местности, рулеткой можно измерить расстояние по горизонтали и вертикали. Она просто незаменима для измерения в шахте, колодце, тоннеле.

Лазерная рулетка состоит из стандартных составляющих, необходимых для работы, заключенных в прочный корпус:

• кнопка включения/выключения («on/off»)
• излучатель
• отражатель
• микропроцессор
• дисплей
• программное обеспечение
• штатив
• очки
• визир
• ватерпас

Корпус лазерной рулетки обычно изготавливают из прочного пластика, с резиновыми или латексными вставками, ведь его так легко уронить. Линзы имеют эффект противозапотевания. Есть специальные чехлы, охраняющие инструмент от пыли, грязи. Хороший дальномер не боится ни повышенной влажности, ни большого колебания температуры, однако чем выше показатели сопротивляемости природной среде, тем выше цена.

Излучатель – это отверстие с оптикой, через которую выпускается световой луч.

Отражатель – оптический фильтр, принимающий вернувшийся луч света, который отразился от объекта

Микропроцессор – миниатюрный компьютер в теле рулетки, он преобразовывает световой сигнал в электронный и цифровой, чтобы программа могла его обработать и вывести на дисплей

Программное обеспечение каждой лазерной рулетки зависит от ее предназначения. Обычный бытовой прибор может измерять расстояния отрезков, складывать и вычитать эти расстояния, считать площади, объемы помещений, вычислять высоту здания через функцию «Пифагора» (если на пути измерения есть непреодолимое препятствие, пользуются правилом измерения прямоугольных треугольников, записав в памяти прибора высоту и расстояние, обеспечив при измерениях прямой угол).

Штатив нужен для надежной фиксации рулетки, так как рука часто непроизвольно трясется, чем нарушается точность измерений.

Визир, или оптический прицел, — это приспособление для направления лазерного луча. В обычных рулетках отсутствует. Его наличие свидетельствует о том, что инструмент предназначен для специалиста. Этот прицел может уменьшать расстояние в 7-10 раз и обеспечить отличную видимость для начала измерения.

Ватерпас – это встроенный в дальномер уровень, позволяющий видеть, насколько точно расположен прибор, без дополнительных приспособлений.

Благодаря всему этому набору, для работы с лазерным дальномером не нужен второй человек, как это было раньше, при использовании обычной рулетки.

Лазерная рулетка бывает бытовой и профессиональной. Первая рассчитана на измерение расстояний в пределах 60 метров, вторая – от 60 и до 260. Погрешность измерений у них отличается, но сейчас это лучший измерительный прибор на стройке и в ремонтных работах.

Луч, исходящий из излучателя, имеет разную длину и мощность. В среднем это примерно около 650 нанометров и 1 мВт.

На разных моделях рулеток существуют от 2 до 4 точек отсчета светового луча. Как правило, это нижняя и верхняя панели. В качестве дополнительных бывают выдвижная скоба и задняя панель.

Дополнительные функции лазерной рулетки

Чтобы пользоваться лазерной рулеткой было удобно и комфортно при любых обстоятельствах, а ее точность не вызывала сомнений, современные дальномеры оснащаются дополнительными функциями. Конечно, в обычном доме для бытовых нужд все эти навороты техники и не требуются, но специалисту, постоянно работающему с рулеткой, наличие дополнительных функций в ней значительно облегчает жизнь. Разумеется, каждая функция добавляет определенную сумму к уже известной стоимости лазерной рулетки, а та и в простом устройстве не дешевая, начинается примерно от 5 000 рублей. Есть и более бюджетные варианты, но они, как правило, менее качественные.

В лазерной рулетке может быть измерение температуры. Такая функция важна для анализа погрешности на открытом воздухе

Выбор системы измерений также важен для профессионала. Кроме того, в рулетке может присутствовать отражательная панель, проверяющая результат, автоматическое устройство для отключения дальномера, индикаторы зарядки батареек, на которых работает рулетка.

Дополнительные математические функции, введенные в программное обеспечение лазерной рулетки актуальны при больших объемах измерений и ювелирной точности работы. Обычно такие функции требуются геодезистам, прорабам, инженерам.

Треккинг – специальная программа вычисления расстояния до объекта при постепенном непрерывном движении рулетки. Измерения делаются через каждую секунду, вносятся в память, анализируются, высвечиваются на дисплее в верхнем правом углу, и гарантируется самый точный результат.

В качестве дополнения к существующему устройству рулетки бывает подсветка экрана (при измерении в темное время суток и в затемненных помещениях), а также звуковой сигнал при том же плохом освещении.

«Мишень» для размещения на объекте обычно бывает в комплекте с инструментом, имеет две стороны: светлую (белую/серую) и темную (красную). Световой луч по-разному реагирует на поверхность объекта: темная, неровная плоскость поглощает излучение и дает большую погрешность, светлая и гладкая не позволяет этого сделать, потому стоит воспользоваться «мишенью», закрепив ее на объекте.

Особенности работы рулетки

Лазерная рулетка лучше всего работает в помещениях, где немного света, умеренная влажность, чистый воздух и тепло. В этом случае ничто не мешает движению светового луча и его отражению от рабочей поверхности. Погрешность минимальна, соответственно, расчеты расстояния, площади, объема точны, а замеры делаются в рекордно короткое время.

Суть работы в том, чтобы навести на объект световой луч излучателя. Он дойдет до объекта и вернется в отражатель, откуда данные о расстоянии попадут в программу вычисления и на экран дисплея. Весь процесс занимает 2-4 секунды и не требует перепроверки.

Порядок работы с лазерной рулеткой:

— Включить кнопку «on/off»

— Выбрать точку отсчета (обычно с нижней панели, бывает от 2 до 4 точек) – кнопка «func»

— Выбрать единицу измерения (миллиметр, метр, метр кубический)

— Установить дальномер ровно (приставить его к стене, установить на штатив, выдвинуть специальную выдвижную скобу)

— Нажать на кнопку измерения и получить результат на дисплее.

В домашних условиях измерить расстояние, площадь или объем не составляет никаких проблем. Сложнее на больших расстояниях, то есть при геодезических измерениях и на стройке. В этом случае важна мощность источника излучения, необходим штатив для закрепления рулетки и фиксирование ее в точно горизонтальном (вертикальном) положении во избежание вычислительных ошибок

Лазерная рулетка помогает быстро и качественно измерить расстояния, площади, объемы, рассчитывает углы в разных плоскостях, показывает, как нужно передвинуться, чтобы получить самый точный результат измерения.

Правила пользования лазерной рулеткой

1. Никогда нельзя смотреть в излучатель и направлять свет на человека или животное, так как лазер разрушает сетчатку глаза
2. Следить за чистотой прибора, избегать попадания его в воду или долгого пребывания на солнце, чтобы не увеличить погрешность измерений.
3. На солнце нужно пользоваться защитными очками – так лучше будет виден луч.
4. Ремонтируют испорченные приборы, если гарантия закончилась, в мастерской по ремонту электроинструментов.

Марка лазерной рулетки

Самый распространенный лазерный дальномер – Bosch DLE. Существует несколько его конфигураций. Основные параметры стандартные. Эта рулетка измеряет до 40 м с погрешностью в 1,5мм при температуре от -10 до +50 градусов по Цельсию. Каких-то особых дополнительных функций, в виде визира или подсветки экрана, у него нет.

Leica DISTO D8 300008 – это профессиональная лазерная рулетка. Работает на расстоянии до 200 метров при погрешности в 1 мм, имеет до четырех точек отсчета на своем корпусе. Есть подсветка дисплея, визир, автоматическое отключение, сложная система вычислений заложена, программа треккинга, звуковой сигнал.

Stanley TLM100 – один из современных дальномеров, имеет жидкокристаллический дисплей и массу дополнительных функций, наподобие подсветки дисплея и сложной системы вычислений.

Agatec Agatape – лазерная рулетка, работающая точно на расстоянии 50-60 метров, имеет в качестве дополнительной функции таймер, годится для строительных работ.

Mettro Condtrol 100 – один из самых сложных дальномеров с большими возможностями (впрочем, Leica DISTO не хуже). Дополнительно к основным функциям имеет встроенный электронный уровень, три функции по Пифагору, память на последние измерения, таймер, работает до 100 м.

Что такое лазерный дальномер?

Для точного и оперативного измерения относительно небольших расстояний используется бытовой лазерный дальномер, характеристики которого отличаются от приборов профессионального назначения. Устройство представляет собой пластиковый корпус, в который встроены излучатель светового сигнала и его приемник. На специальном дисплее моментально выводится информация о размерах нужного объекта или дальности расположения предметов друг от друга.

Более сложные модели снабжены микропроцессором, который способен проводить некоторые расчеты. Лазерный строительный дальномер может посчитать:

• площадь;
• объем;
• угловые величины;
• неизвестную сторону треугольника;
• разделить расстояние на равное количество отрезков или метраж, подчиняющийся определенной пропорции;
• все найденные параметры могут быть записаны на специальную карту памяти.

Как работает лазерный дальномер?

Изначально высокоточные устройства для измерения расстояния были разработаны для военной промышленности. Со временем эти компактные приборы перекочевали в гражданскую сферу. Принцип работы лазерного дальномера основан на сдвиге фазы отраженного лазерного луча. При включении прибора, встроенный излучатель генерирует световой пучок известной длины волны и частоты. Отраженный от измеряемой поверхности луч воспринимается фотоприемником.

Полученные показания фазы отраженного луча сравниваются с изначальными данными в специальном устройстве – микропроцессоре. После несложных вычислительных операций лазерный дальномер выдает показатель измеренного расстояния. Все эти расчеты производятся в кратчайшие сроки за доли секунды. Погрешность бытовых приборов составляет не более 3 мм, тогда как профессиональные девайсы рассчитывают расстояние с точностью до 1 мм.

Какой дальномер лучше – лазерный или ультразвуковой?

При проведении строительных или ремонтных работ бывает важно быстро и точно измерить расстояние в одиночку, без помощи других людей. Пользоваться стандартной рулеткой не всегда удобно, поэтому в специализированных магазинах представлено огромное множество электронных измерительных приборов. Самый популярный из них – цифровой лазерный дальномер, принцип работы которого был рассмотрен выше

Самый популярный из них – цифровой лазерный дальномер, принцип работы которого был рассмотрен выше.

Встречаются и ультразвуковые модели. Работают они также, как и лазерные, только вместо светового луча посылают звуковую волну. Встроенный приемник засекает отраженный звук, рассчитывает прошедшее от точки начала измерения время и выдает искомое значение. Отличия таких устройств следующие:

1. Дальность измерений
   . У ультразвука она редко превышает 30 м, тогда как лазер можно применять до 200 м.
2. Точность
   . У ультразвуковых моделей она может доходить до 0,5-1% от измеряемой длины, что не всегда приемлемо. При неблагоприятных погодных условиях (снег, дождь) погрешность может увеличиваться.

Лазерные дальномеры для работы в помещениях или на небольших дистанциях

Все дальномеры, можно условно разделить на две большие группы. Одни применяют для внутренних работы, другие для внешних. Диапазон измерений, дальномеров, которые предназначены для внутренних измерений как правило, не превышает 100 метров.

Лазерный дальномер для работы в помещениях

Для таких работ могут быть использованы дальномеры, которые используют оба принципа действия.

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:

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. 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. 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. 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.

Bosch GLM 40 Professional 0.601.072.900

Это хорошее решение для профессионалов. Лазерный дальномер Bosch GLM 40 Professional пользуется хорошей популярностью у представителей строительных профессий.

Прибор помогает измерять длину, вычислять площадь, рассчитывать объем. Он имеет надежный ударопрочный корпус. Произведенные измерения выводятся на 3-строчный дисплей с подсветкой. Модель запоминает последние 10 вычислений.