Bevezetés a távolságmérők típusaiba és működésükbe
Az elterjedt távolságmérők hatótávolság szempontjából rövid, közepes és magassági távolságmérőkre oszthatók;
A távolságmérők által használt modulációs objektumok közül fotoelektromos távolságmérőkre és akusztikus távolságmérőkre oszthatók.
Fotoelektromos távolságmérő
Az optoelektronikus távolságmérőket két típusra osztják a mérési módszerek alapján: fázismódszeres távolságmérőkre és impulzustávmérőkre.
Az impulzusos távolságmérő egy olyan eszköz, amely egy céltárgyból kibocsátott fénysugarat használ annak mérésére, hogy mennyi idő szükséges ahhoz, hogy a céltárgy visszaverje a fényt, ezáltal kiszámítja a műszer és a céltárgy közötti távolságot. A lézer jó irányultsága és egyetlen hullámhossza miatt általában modulációs objektumként használják az optoelektronikai távolságmérőkben. Ezért az impulzustávmérőket általában lézeres távolságmérőknek nevezik.
Az impulzusos módszerrel működő lézeres távolságmérők szélesebb tartományt érhetnek el, és beltéri és kültéri mérésekhez is használhatók. A jellemző hatótávolság 3,5-2000 méter, míg a nagy hatótávolságú lézeres távolságmérők akár 5000 métert is elérhetnek. A katonai célú lézeres távolságmérők még nagyobb hatótávolságot is képesek elérni. A távoli célpontok mérésére való képessége miatt a lézeres távolságmérők általában rendelkeznek egy teleszkópos rendszerrel, más néven lézeres távolságmérő távcsővel, hogy a felhasználó vizuálisan megfigyelhesse a távolságmérőt. Az 1. ábra egy háromcsöves lézeres távolságmérő távcső tipikus diagramja.
A lézeres távolságmérők pontossága főként attól függ, hogy a műszer milyen pontossággal számolja a lézerkibocsátás és a vétel közötti időt. Az alkalmazott technológia és alkalmazási helyzet szerint a lézeres távolságmérők hagyományos, körülbelül 1 méteres pontosságú lézeres távolságmérőkre (főleg szabadtéri sportokhoz, vadászathoz stb. használatosak) és nagy pontosságú lézeres távolságmérőkre, amelyeket földméréshez, földméréshez, építőipari, mérnöki alkalmazások, katonai és egyéb alkalmakkor, nagy precizitási követelményekkel.
A fázismódszeres távolságmérő egy olyan távolságmérő, amely modulálja a lézer fázisát, és a visszavert lézer fáziskülönbségének mérésével méri a távolságot. A visszavert lézer fázisának érzékelése miatt erős intenzitású jel vétele szükséges. Figyelembe véve az emberi szem biztonságát, az impulzuslézeres távolságmérő nem használható teleszkópos rendszerként, és a hatótávolsága kicsi. A tipikus hatótávolság 0,5 mm és 150 méter között van. A fázislézeres távolságmérő általában 635 nanométeres (vizuálisan vörös) lézert használ hibakereső objektumként, más néven infravörös távolságmérő. A lézer definícióját azonban nem a szín határozza meg. Ha egy 635 nanométeres lézeres távolságmérőt közvetlenül az emberi szemre sugároznak be, az visszafordíthatatlan károsodást okoz. Javasoljuk az olvasóknak, hogy megfelelően használják és védjék.
Akusztikus távolságmérő
Az akusztikus távolságmérés olyan műszer, amely a hanghullámok visszaverődési jellemzőit használja a méréshez. Általában az ultrahanghullámokat modulációs objektumként, azaz ultrahangos távolságmérőként használják. Az ultrahangos adó egy bizonyos irányban ultrahanghullámokat bocsát ki, és ezzel egy időben megkezdi az időzítést. Az ultrahanghullámok a levegőben terjednek, és akadályba ütközve azonnal visszatérnek. Az ultrahangos vevő a visszavert hullámok vételekor azonnal megszakítja az időzítést. A hullámkibocsátás után az akadályokról visszavert visszhang folyamatos érzékelésével megmérjük az ultrahanghullámokat továbbító és a fogadó visszhangok közötti T időkülönbséget, majd kiszámítjuk az L távolságot.
A hőmérséklet, a páratartalom, a légnyomás és egyéb tényezők jelentős befolyása miatt az ultrahanghullámok terjedési sebességére a levegőben, a mérési hibák nagyok. Ezenkívül az ultrahanghullámok hosszabb hullámhossza miatt a terjedési távolság rövidebb, ami alacsonyabb mérési pontosságot eredményez az általános ultrahangos távolságmérők esetében. Az ultrahang legyező alakú terjedése miatt azonban érzékelési tartománya nagyobb, mint a fotoelektromos távolságmérőké, és széles körben alkalmazzák a gyakorlati mérnökökben, mint például a biztonságvédelem, a kábelmagasság mérés és az akadályérzékelés.
