Лазерного дальномера принцип действия: Лазерный дальномер – как он работает и какой выбрать? | Электронные компоненты. Дистрибьютор и магазин онлайн

alexxlab | 10.04.2023 | 0 | Разное

Как работает и где применяется лазерный дальномер

С лазерными лучами мы сталкиваемся в жизни довольно часто: от пульта дистанционного управления ТВ до указки, с которой играются дети и до впечатляющих и завораживающих глаз шоу.
Но лазер это ключевой компонент при экспресс измерении расстояния и без него был бы невозможен электронный дальномер – инструмент компактный, многофункциональный и благодаря конкуренции на рынке этих популярных измерительных приборов от разных брендов, представленных в интернет – магазинах Украины по вполне приемлемой цене.

Альтернативные названия: лазерная рулетка или метр (в память о механических предшественниках).

Луч излучается и направляется в сторону объекта. Поверхность является препятствием. Часть энергии поглощается, превращаясь в тепло и нагревая место столкновения, а часть отражается.
Важный вывод.
Мощность отраженного сигнала должна быть достаточной, чтобы достигнуть приемника при возврате. К счастью, большинство материалов хорошо отражают сигнал, что и позволяет точно измерить расстояние. Также излученный импульс поглощает окружающее пространство, точнее сосредоточенные в воздухе мелкодисперсные частицы тумана, дождя, снега и дыма. А вот свет не имеет значения – день или ночь, это не важно.

Но вернемся к эффекту поглощения.

3 фактора, когда замер дистанции может быть неустойчивым.

• если рулетка-дальномер маломощная;
• расстояние велико;
• предмет исследования покрыт материалом, хорошо поглощающим лучи.

Чтобы представить этот процесс, вспомним самолет “Стелс”. Инновационное покрытие отражает электромагнитные волны, излучаемые радиолокатором, и на экране воздушное судно не видно или плохо наблюдается.
Поэтому чтобы лазерный измеритель расстояния предоставлял достоверные результаты, в случаях, изложенных выше, ставится специальная пластина с высоким коэффициентом отражения и тогда материал самого покрытия не имеет никакого значения.

Единственное, что следует сделать – вычесть толщину пластины из конечного результата.
Такое же решение предлагается, чтобы красная точка была видна даже при ярком естественном освещении. Правда на солидном отдалении ее может быть не заметна. Поэтому лучше действовать вдвоем, соблюдая технику безопасности, чтобы луч не попал в глаза.
Бесконтактное измерение расстояния проводится различными способами.
Например, замерить разницу во времени между отправленным и полученным сигналом. Зная скорость распространяемого излучения, можно произвести расчеты.

Принцип действия фазовых дальномеров состоит в измерении разницы фаз.

Узконаправленный луч представляет собой высокочастотный импульс с заранее известной мощностью, частотой, амплитудой и периодом.
Если брать инфракрасную часть спектра в так называемом ближнем диапазоне с длиной волны 2,5 мкм, то на дистанции в 100 метров, в эту дальность уложится: 100м/2,5 мкм=40000000 раз.

40 миллионов !
При достижении препятствия и отражении, мощность, частота и период не изменяются, поскольку генератор излучения стабилизирован. А что меняется ?

Происходит сдвиг фаз, который прибор мгновенно преобразует в значение на дисплее.

Мощность ограничена на уровне 1 мВт. Более мощный показатель опасен для органов зрения.

Примеры применения лазерных дальномеров в строительстве

Измерение дистанций в интервале метров и десятков метров нашло широкое применение прежде всего в строительной отрасли, где в полной мере раскрывается потенциал портативных дистанционных измерителей линейных размеров:

1. Прежде всего, и это самое востребованное направление – замеры дистанций между двумя стенами, комнатами и даже отдельно стоящими сооружениями.

2. Проверка параллельности. Насколько качественно выполнена кладка и оштукатурена поверхность ? Ответ можно получить при помощи лазерного метра. Определяются контрольные точки – по горизонтали или вертикали, допустим на расстоянии 1 метр, можно чаще, хоть через 5 см – только пропорционально потребуется больше времени. Берем в руки наш инструмент, главное чтобы он располагался строго перпендикулярно и плотно прилегал к плоскости. Проводим ряд замеров, анализируем отклонения. Если они укладываются в предельно допустимые – строители поработали на совесть и честно заработали свои деньги.
   Для получения гарантированно точного результата, если нужно измерить расстояние и проверить плоскостность, желательно купить дальномер со встроенным пузырьковым уровнем, цена не намного выше, чем у более простых цифровых рулеток и чтобы погрешность не превышала 1-1,5 мм.

   В строительстве, необходимо учитывать огрехи кирпичной или шлакоблочной кладки, чтобы прибор не ввел в заблуждение, хотя он в том не виноват. Измеряет то и как ему указывают. Когда поверхность не оштукатурена и луч попадает на впадину между кирпичами, шлакоблоком, а при следующем замере на сам строительный элемент, разница в 1,2 см, может создать иллюзию, что стена выложена не ровно. Образно говоря, если кладка свежая, не поштукатурена, то лазер может “прицелиться” как в выступающий слой застывшего цемента, который удаляется позже при штукатурке или наоборот в выемку между двумя соседними кирпичами.
   И в одном случае показания будут завышены, в другом – занижены.

3. Проверка откосов, контроль установки дверей, оконных рам и вертикальности углов.

Преимущества

Вспомним, какие использовались инструменты для измерения расстояний на протяжении последних десятков лет – железный метр или пластиковая рулетка. В принципе, если постараться, каждый перечисленный измеритель может выдать результат с точностью до миллиметра. Но есть и другие важные аргументы: дистанция, скорость, удобство.

И рассмотрим каждый из них по порядку.
Измерение расстояний больше 10 метров или даже так – пусть в 50 метров механическими средствами для измерения расстояний, это как бы помягче сказать, не совсем разумно. Представим себе строителя, тянущего за собой такую родную и привычную рулетку, уже с наполовину стертыми цифрами, постепенно удаляясь на 10,20,30 метров, а драгоценное время идет. А если на улице прошел дождь, грязно и вся рабочая роба в кусочках глины и земли.

Другое дело – рулетки на основе лазерного луча ! Элегантно, быстро, и самое главное – никуда не нужно идти. Даже если капает дождик, можно расположиться под козырьком и оттуда “стрелять” лучом.

Но вернемся к дистанции. Практического смысла измерять расстояние в десятки метров ручным способом нет. К тому же, ручная рулетка может изогнуться, зацепиться, внеся дополнительную погрешность. А луч всегда прямой. 
Второй тезис – скорость. Время на измерение сокращается в десятки раз.
Удобство. Как вообще можно замерить расстояние допустим от одного края котлована до другого или высоту потолков в строящемся спортивном зале ?
Все больше приходит понимание, что лазерный метод безальтернативен.

“Умный” измеритель расстояния

Безусловно, самое главное, для чего разрабатывались дальномеры-рулетки – это скоростное, комфортное и точное измерение расстояния. Но если бы все было так просто, то прибор имел бы всего одну кнопку и строку на дисплее.

Но клавиш несколько больше и строк как правило, минимум 3.
Если уж внутри расположена специализированная микросхема, то в 21 веке, измерительные приборы просто обязаны выполнять больше одной операции. Это как калькулятор. Нет смысла проектировать счетное устройство, если оно будет только складывать и считать. Хотелось бы извлекать квадратные корни, возводить в степень и сохранять результаты в памяти.
Кратко озвучим все возможности, за каждую из которых правда придется немного доплатить, хотя на площадках маркет-плейсов представлены продвинутые с технической точки зрения бу дальномеры с математическими аппаратом совсем за небольшие деньги.

Площадь	Измеряются две линейные величины – длина и ширина. На дисплее наблюдается искомое значение площади. Встроенный счетный блок подсчитывает показатель автоматически. Очень удобно если нужно за несколько секунд оценить площадь стены, чтобы определить объем краски, число рулонов обоев или количество смеси для стяжки пола.
Объем	Считается точно также, только необходимо дополнительно замерять высоту, что позволяет: заказать нужное количество кубов шлакоблока или кирпича; подобрать обогреватель или кондиционер.
Косвенные измерения по теореме Пифагора	Производится измерение угла и расстояний – одной из сторон или гипотенузы и двух катетов. Все остальные величины вычисляются автоматически. Функция удобна, например, при проектировании лестниц.
Режим калькулятора	Или последовательное суммирование. Выгоден при большом количестве измерений. Каждое последовательное значение добавляется к предыдущему.
Память	Как правило 10 ячеек, но бывает 20 и даже 100. Запись во встроенную память пригодится при большом количестве последовательных замеров, например при проверке плоскостности поштукатуренной стены, чтобы отклонение по всей плоскости было в пределах нормы.  Не нужно ничего записывать. Измеряйте, сохраняйте, анализируйте и при необходимости оперативно вносите коррективы в строительные работы.

Столь полезный набор счетных операций для измерений угловых и линейных расстояний, требует дисплея в несколько строк – не меньше двух, а чаще как минимум трех.

Полезные штрихи

Может быть таймер, а также конструктивная особенность: резьбу для подключением винтового зажима и фиксации на штативе.

А режим калибровки понадобится, если лазерная рулетка-дальномер стала “ошибаться”. Достаточно внести корректировочное значение и Вы снова получите достоверный результат. 
В комплект могут входить: USB-кабель, чехол на пояс, ремешок для руки.

как выбрать, как пользоваться, принцип работы, обзор моделей, характеристики, рейтинг

• 8 Января, 2021
• Инструменты и оборудование
• Larisa Mikhailova

Появление новых электрических приборов существенно облегчает жизнь и ускоряет многие производственные процессы. Для определения величин, показывающих расстояние до удаленных объектов, применяют лазерный дальномер. Как выбрать этот прибор, который может быть снабжен множеством дополнительных операций и, соответственно, иметь большую или меньшую стоимость? Чтобы избежать ненужных финансовых затрат, необходимо определить цели, для осуществления которых планируется использовать данное устройство.

Лазерный дальномер находит применение как в быту, так и в научной и профессиональной деятельности. Данное устройство востребовано в таких областях, как строительство, военное дело, топографическая съемка. При помощи компактного прибора можно достичь точности измерений на относительно малых и чрезвычайно больших расстояниях. Погрешность этих устройств очень низкая, колеблется от 1,5 до 3 мм. Но прежде чем сделать выбор, необходимо определиться с теми задачами, которые планируется решать, используя данный измерительный прибор, так как цены существенно отличаются в зависимости от функционала.

Импульсные лазерные дальномеры

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

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

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

Фазовые лазерные дальномеры

Вторая категория измерительных лазерных устройств работает на основе изменения параметров колебания светового потока после отражения его от предмета. Лазерные устройства излучают сигналы, имеющие частоту приблизительно 500 МГц. Отражающийся импульс принимается фотоприемником. Длина пути до объекта определяется путем расчета разницы между начальной и конечной фазами полученного сигнала.

Применяются данные приборы в быту и на производстве для определения небольших расстояний, не более одного километра. Это строительство, робототехника, геодезические расчеты.

Фазовые дальномеры используются на строительных объектах в виде лазерной рулетки.

Что надо знать о дальности замеров

Дальность действия дальномеров варьируется от 10-20 до 60-200 м (на открытых местах). Может показаться, что, чем больше «дальнобойность» устройства, тем лучше, но все не так однозначно.

Способность производить замеры на большие расстояния – это плюс, но надо понимать, что вместе с ростом дистанции измерения растет и цена девайса. Поэтому дальность измерений показывает, где удобнее применять тот или иной дальномер, например:

• Для измерений в помещениях квартир и частных домов вполне хватает лазерной рулетки на 20 м, способного рассчитать периметр комнаты и прикинуть длину проводки.
• Если предполагаются измерения в больших помещениях или на участке, подойдет прибор с дальностью 40-50 м.

В быту хватает возможностей рулетки Источник positronica.ru

• Для работы на открытом воздухе и на больших объектах (склад, ангар) пригодится устройство на 100 м.

На специализированных сайтах регулярно появляются рейтинги лазерных дальномеров, но в них не всегда акцентируют внимание на особенностях использования дальнобойных приборов. Дело в том, что на улице человеческий глаз перестает различать световую отметку наведения уже с 15-20 м (а на ярком солнце с 10 м).

Поэтому, если предполагается делать замеры на 40 м и больше, вам не обойтись без штатива и цифрового видоискателя с функцией ZOOM. Это не только упростит замеры, но и повысит их точность.

Кстати, если для работы важным будет измерение небольших дистанций, то надо обращать внимание не только на максимально возможное, но и на минимальное расстояние (оно тоже ограничено, например, не менее 50 см). Передатчик и приемник сигнала в дальномере разнесены на некоторое расстояние; на маленькой дистанции отраженный луч не сможет попасть в приемник.

Использование штатива повышает точность Источник ebayimg.com

Технические характеристики

Для того чтобы выбрать лазерный дальномер, как и любой другой прибор, необходимо обратить внимание на его параметры.

• Одной из главных характеристик является диапазон измерений. Во многих случаях требуется определять расстояния не более 100 метров.
• Точность измерения определяет допустимую погрешность. Она колеблется от 1,5 до 3 мм.
• Питание лазерных дальномеров может осуществляться от элементов АА или ААА («пальчиковые» или «мизинчиковые» батарейки) либо при помощи стандартного USB-провода.
• Масса лазерных измерительных приборов не превышает 150 грамм.
• Степень защиты от пыли и влаги имеет значение при наружных работах, когда приходится иметь дело с погодными условиями. Обозначается: IP 54. Первая цифра показывает степень защиты от пыли, вторая — от влажности. В данном случае мы имеем средние показатели. При небольшом дожде и некоторой запыленности прибор будет работать без сбоев. Не следует допускать лишь полного погружения в воду или грязь.

Принцип действия и сравнение с ультразвуковыми рулетками

Основная задача лазерного дальномера состоит в бесконтактном измерении расстояний до удаленных объектов; по устройству это электронный или электронно-оптический прибор. Внутреннее устройство подсказывает, как действует лазерный дальномер; принцип работы основан на использовании эффекта фазового сдвига.

Читайте также:  Токарный станок по металлу (для гаража, мастерской, дома): системы привода, разновидности, классификация настольных станков, 60 фото

За физическим термином скрывается несложная, по сути, технология. В приборе имеется излучатель и фотоприемник; когда исполнитель нажимает кнопку, происходит следующая цепочка действий:

• Излучатель посылает луч до выбранного объекта.
• Луч отражается от поверхности и возвращается, попадая на фотоприемник.
• Сигнал возвращается с задержкой, которая фиксируется инструментом.
• Микропроцессор сравнивает фазы посланного и возвращенного сигнала. Фаза – характеристика электромагнитного импульса, связанная с частотой излучения; у прямого и обратного сигнала она сдвигается.
• По фазовому сдвигу определяется пройденное лучом расстояние, результат отображается на дисплее.

Принцип действия лазерных дальномеров Источник mebpilot.ru
Так работает дальномер, основанный на измерении импульсного сдвига лазерного луча. Важно понимать, что, кроме лазерных, существуют рулетки, измеряющие расстояния с помощью ультразвука. Ультразвуковые устройства также создают световую отметку на объекте с помощью лазерного светодиода, но это единственное сходство.

Сигнал ультразвука расходится конусом, что вносит больше погрешностей в измерения и снижает их точность. Например, если вы измеряете расстояние до балки, отраженный сигнал придет не только от нее, но и от соседней стены. Отраженный сигнал от стены будет сильным, и это внесет искажения в результат. Свои погрешности вносит и тот факт, что на скорость и затухание звуковых волн влияют погодные условия.

Несколько лет назад инструменты, работающие на ультразвуке, были распространены из-за того, что стоили заметно меньше лазерных аналогов; теперь разница практически исчезла. Из-за низкой точности они так и не стали популярными, хотя у них есть и свои плюсы. Например, они невосприимчивы к яркому свету и способны определять расстояние до прозрачных плоскостей.

Лазерный луч обеспечивает высокую точность измерений Источник amazon.com

Дополнительные функции

1. Подсветка дисплея — встречается не во всех моделях. Эта функция необходима при работах, когда имеют место плохие погодные условия или невозможность приблизиться к предметам и конструкциям, поэтому является немаловажным параметром.
2. Программное обеспечение для взаимодействия с устройствами, обладающими функцией Bluetooth для передачи данных. Это необходимо, если нужно сохранять большое количество информации. Данная функция позволяет работать быстро и эффективно, экономя время.
3. Функция нахождения площади есть во многих моделях. Она дает возможность обходиться без калькулятора. Прибор после замера длины и ширины поверхности самостоятельно вычисляет ее площадь.
4. Функция определения объема выполняется аналогично предыдущей (предварительно измеряется еще и высота).
5. Уровень — данная функция позволяет определять отклонение плоскости по горизонтали и по вертикали.
6. Угломер — возможность расчета площади треугольника и его углов. В данном случае предварительно измеряются три стороны геометрической фигуры. Этой функцией хорошо пользоваться, когда вы имеете дело с нестандартными помещениями.
7. Возможность непрерывного измерения — прибор работает как рулетка. Чтобы измерить расстояние, необходимо отходить от нужного объекта, и прибор показывает расстояние. Эта функция обеспечивает комфортную и эффективную работу. Такое устройство называют лазерной рулеткой.
8. Возможность вычисления параметров путем замера угла наклона обеспечивает расчет величин независимо от наличия различных препятствий между объектом и устройством. Лазерным дальномером пользуются как вычислительным прибором. Его необходимо направить на самую верхнюю точку конструкции, затем нажать необходимую функцию и получить расчет расстояния до него. Это осуществляется путем замера длины гипотенузы и верхнего угла треугольника.
9. Многие лазерные дальномеры позволяют делать разметку.
10. В некоторых моделях есть компас для определения направлений.
11. Интересной функцией является звуковое сопровождение.
12. Некоторые приборы позволяют найти максимальное и минимальное расстояние до объекта.
13. Существует также встроенная так называемая «функция маляра». Она измеряет и высчитывает площади всех стен в помещении.

Определив для себя функции, необходимые именно вам, можно творчески подойти к вопросу, как выбрать лазерный дальномер.

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.

Оценок 0

Прочитать позже

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.

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.

Производители

Приняв рациональное решение отказаться от рулетки, карандаша и виртуозного лазания на стремянке под потолком и обратившись к современным средствам измерения и разметки – лазерным рулеткам – следует выполнить следующий шаг по направлению к выбору производителя.

Зачастую этот момент не вызывает сложностей, так как ведущие производители лазерных дальномеров давно обросли мировыми именами и многолетним удачным опытом выпуска действительно качественной продукции. Стоит лишь напомнить о некоторых из них, которых с определенной долей истины можно отнести к основным.

Leica Geosystems

Швейцарская компания, представляющая функциональные и очень надежные приборы, разработанные с использованием самых современных технологий. Основное производство сосредоточено в европейских государствах: Австрии, Германии, Венгрии.

В свое время Leica впервые представила всемирному измерительному сообществу компактные модели лазерных дальномеров-рулеток, дальномеры с полихромным дисплеем и с интегрированным уклономером, измерители со ставшей теперь вполне естественной для использования системой передачи данных Bluetooth, а также дальномеры с цифровым целенаведением.

Bosch

Немецкая компания, производящая качественные лазерные дальномеры с отличными рабочими характеристиками и функционалом по умеренной цене. Основное производство сосредоточено в европейских государствах и Малайзии. Современные модели SPECTRA, Skil, CST/berger – это все бошевские инструменты в несколько измененном дизайне. Изделия концерна ориентированы на массовых потребителей в лице профессиональных мастеров и любителей.

Гарантийные сроки производителя на продукцию составляют 1-3 года и зависят от конкретной модели.

Condtrol

Российская фирма, которая составляет очень успешную конкуренцию ведущим европейским производителям. Компания-разработчик из г. Челябинск с производством в Китае выпускает многофункциональные лазерные дальномеры, доступные по цене и востребованные мастерами многих стран мира. Гарантия производителя на всю продукцию составляет 3 года.

Geototal

Еще одна успешная отечественная компания, выпускающая лазерные измерители под очень популярной торговой маркой ADA – несложные приборы с отличным уровнем влаго- и пылезащиты, стабильно работающие в любых условиях. Лазерные рулетки ADA отличаются простотой эксплуатации, надежностью показаний и доступной ценой.

Keeper

Американский производитель, выпускающий функционально насыщенные дальномеры под торговой маркой Laser Meter, которые стабильно работают в стандартных условиях и при ярком солнечном свете. Гарантия производителя составляет 3 года.

Hilti Corporation

Компания государства Лихтенштейн, продукция которого в большей степени ориентирована на профессиональных пользователей и отличается максимальной ценой среди аналогов других производителей. Hilti Group делает ставку на высокую противоударную защиту, а также пыле- и влагозащищенность, позволяющие работать в жестких условиях строительных площадок. При этом функционал лазерных дальномеров этой марки широким не назовешь.

Конечно, есть еще антибрендовые модели сомнительных китайских производителей по весьма доступной цене, но о качестве данной продукции судить на профессиональном уровне смысла не имеет.

При выборе лазерной рулетки стоит ориентироваться, в первую очередь, на необходимые при ее работе функции и не приобретать профессиональный и дорогой инструмент, например, для замеров кухонного стола. Однако, следует помнить и о том, что стоимость хорошего инструмента зачастую определяет не только его функционал, но и надежность, и прочность.

Лазерный дальномер AEG LMG50 447680

Прибор обеспечивает профессиональный уровень точности.

Основные преимущества данной модели:

• работа в режиме непрерывного измерения;
• возможность сохранения до 20 результатов во внутренней памяти;
• автоопределение наибольшего и наименьшего значения.

Устройство обеспечено резиновым покрытием корпуса.

Лазерный дальномер ADA Cosmo 100

Прибор имеет функцию уклономера и измеряет расстояния в диапазоне — 100 м. Он обладает функциями: сложение/вычитание, вычисление площади, сложение/вычитание площадей, вычисление объема, косвенное измерение. Имеет функцию автоматического отключения, которая срабатывает после трех минут бездействия. Срок службы рассчитан на 5000 и более измерений. К основным преимуществам относятся:

• возможность измерения недоступных отрезков;
• наличие таймера измерения;
• использование трех точек для начала отсчета.

Лазерный дальномер Leica Disto D110

Устройство имеет встроенный Bluetooth Smart technology. Данные с лазерного дальномера передаются на Android, Windows, iOS. Посредством приложения Leica Disto (поставляется бесплатно) информация Leica Disto D110 позволяет создавать эскизы, поэтажные планы и другие документы с точными данными измерений.

Прибор имеет удобную конструкцию с клипсой для кармана.

Лазерный дальномер Bosch GLM 100 C

Прибор позволяет производить измерения с точностью до 1,5 мм под любым углом. Благодаря наклонному датчику на 360° и системе управления существует возможность измерять расстояния, высоту, ширину и длину объекта, а также вычислять его площадь и объем.

Диапазон измерений лазерного дальномера Bosch GLM 100 C — до 100 метров. Точность прибора составляет 1,5 мм. Увеличенный объем памяти позволяет производить до 50 измерений.

Устройство имеет защиту от пыли и влаги: IP 54. Это означает, что пыленепроницаемость прибора средняя (первая цифра — 5), частицы пыли могут попадать под корпус, но бесперебойной работе прибора ничего не угрожает. Цифра 4 показывает степень защиты от влаги. Поскольку этот показатель также близок к среднему, можно предположить, что работа под дождем допустима, но полное погружение в воду приведет к выходу прибора из строя.

Наличие базового бесплатного программного обеспечения позволяет подключать устройства с функцией Bluetooth для передачи и хранения данных.

Весит прибор всего 0,14 кг. Зарядка устройства осуществляется при помощи стандартного кабеля microUSB.

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.

Принципы измерения, используемые лазерными датчиками и сканерами

---

МЕТОДЫ, ВКЛЮЧАЮЩИЕ ТРИАНГУЛЯЦИЮ И ВРЕМЯ ПРОЛЕТА

Метод, используемый для измерения расстояния, зависит от точности и способности устройства измерять расстояние. Принципы измерения включают триангуляцию, измерение времени пролета, времяпролетные системы импульсного типа и системы с модулированным лучом.

Для расстояний в несколько дюймов с высокими требованиями к точности «триангуляционные» датчики измеряют положение пятна в поле зрения детектирующего элемента. Датчики времени полета определяют дальность по времени, которое требуется свету, чтобы пройти от датчика до цели и вернуться. Для очень больших расстояний (до многих миль) используются «времяпролетные» лазерные дальномеры, использующие импульсные лазерные лучи. Системы модулированного луча используют время, которое требуется свету, чтобы добраться до цели и обратно, но время одного кругового пути напрямую не измеряется. Вместо этого мощность лазера быстро меняется, чтобы получить сигнал, который меняется со временем.

лазерный триангуляционный датчик и ПРИНЦИП ТРИАНГУЛЯЦИОННЫХ ИЗМЕРЕНИЙ

Одним из методов точного измерения расстояния до цели является использование лазерного триангуляционного датчика. Они названы так потому, что корпус датчика, излучаемый лазер и отраженный лазерный свет образуют треугольник.

Лазерный луч исходит от прибора и отражается от поверхности мишени к собирающей линзе. Эта линза обычно расположена рядом с лазерным излучателем. Объектив фокусирует изображение пятна на камере с линейной матрицей (матрица CMOS). Камера просматривает диапазон измерения под углом, который варьируется от 45 до 65 градусов в центре диапазона измерения, в зависимости от конкретной модели. Затем положение точечного изображения в пикселях камеры обрабатывается для определения расстояния до цели. Камера интегрирует падающий на нее свет, поэтому более длительное время выдержки позволяет повысить чувствительность к слабым отражениям. Луч просматривается с одной стороны, так что видимое положение пятна меняется с расстоянием до цели.

Один из наших триангуляционных датчиков смещения запатентован, и многое можно узнать, прочитав патент (USPTO 6,624,899).

Триангуляционные устройства идеально подходят для измерения расстояний в несколько дюймов с высокой точностью. Устройства триангуляции могут быть построены в любом масштабе, но точность быстро падает с увеличением диапазона. Глубина резкости (от минимального до максимального измеряемого расстояния) обычно ограничена, поскольку триангуляционные датчики не могут измерять относительно своей базовой линии расстояние между излучателем и детектором.

Экспозиция и уровень мощности лазера обычно контролируются для оптимизации точности измерений мощности сигнала и уровня окружающего освещения. Данные о дальности могут быть внутренне усреднены по нескольким экспозициям перед передачей, если частота дискретизации установлена ​​соответствующим образом.

Для получения дополнительной информации посетите нашу подробную страницу о лазерных триангуляционных датчиках , а для получения дополнительной информации о триангуляции вы можете узнать больше о триангуляции на сайте FierceElectronics. com.

Сопутствующие товары

Триангуляционные датчики

Суперкомпактный лазерный триангуляционный датчик AR100

AR100 — один из самых маленьких лазерных измерительных датчиков в мире. Ультракомпактный AR100 поставляется с диапазоном размеров от 10 мм (0,4 дюйма) до 500 мм (19,7 дюйма) в одном размере корпуса. Он может выполнять 9400 измерений в секунду и имеет линейность ± 0,05% от полного диапазона измерений для большинства моделей. Короче говоря, AR100 идеально подходит для приложений с ограниченным бюджетом размера и массы, которые не могут жертвовать производительностью.

Подробнее

Лазерный измерительный датчик AR200

Лазерный измерительный датчик AR200 представляет собой компактный, прочный и надежный датчик, созданный для многих отраслей промышленности, включая лесопромышленную, медицинскую и высокотехнологичную. Датчик AR200 состоит из пяти различных моделей с диапазонами до 100 мм (4 дюйма) и точностью до 6 микрон для удовлетворения требований к точным измерениям.

Подробнее

Лазерный датчик положения AR500

AR500 — это компактный триангуляционный лазерный датчик, отличающийся универсальностью. AR500 доступен с диапазонами измерений от 5 мм (0,2 дюйма) до 1000 мм (390,4 дюйма). Красный или синий лазер доступен с различными вариантами мощности (от класса 2 до 3B) для приложений, требующих более яркого лазера. Устанавливаемый на заводе внутренний нагреватель, воздушная рубашка или защита от брызг доступны для работы в сложных условиях.

Подробнее

Высокоскоростной лазерный датчик AR550

Высокоскоростной лазерный датчик AR550 — это самое быстрое триангуляционное устройство Acuity для измерения размеров и расстояний. При частоте дискретизации до 70 кГц эти датчики обычно используются для приложений, требующих высокой скорости, таких как измерение вибрации, сканирование дорог, краш-тесты транспортных средств и баллистические измерения.

Подробнее

Лазерный датчик смещения AR700

Лазерный датчик смещения AR700 — это лучший в линейке Acuity, самый точный лазерный триангуляционный датчик. Серия AR700 включает модели с диапазонами измерений от 0,125 до 50 дюймов и разрешением до одной шестой микрона. Благодаря скорости дискретизации до 9,4 кГц и линейности в пределах 0,03 % от диапазона измерения AR700 является универсальным датчиком для многих сложных приложений.

Читать далее

ВРЕМЯ ПОЛЕТА

В системах с модулированным лучом также используется время, необходимое свету для перемещения к цели и обратно, но время одного кругового пути напрямую не измеряется. Вместо этого мощность лазера быстро меняется, чтобы получить сигнал, который меняется со временем. Временная задержка косвенно измеряется путем сравнения сигнала от лазера с задержанным сигналом, возвращающимся от цели. Одним из распространенных примеров такого подхода является «фазовое измерение», при котором выходной сигнал лазера обычно является синусоидальным, а фаза исходящего сигнала сравнивается с фазой отраженного света.

Точность измерения фазы ограничена частотой модуляции и возможностью определения разности фаз между сигналами. Некоторые дальномеры с модулированным лучом работают по принципу преобразования диапазона в частоту, что дает несколько преимуществ по сравнению с измерением фазы. В этих случаях лазерный свет, отраженный от цели, собирается линзой и фокусируется на фотодиоде внутри прибора. Результирующий сигнал усиливается до ограниченного уровня, инвертируется и используется непосредственно для модуляции лазерного диода. Свет от лазера коллимируется и излучается из центра передней поверхности датчика. Эта конфигурация образует генератор, в котором лазер сам включается и выключается, используя собственный сигнал. Время, которое требуется свету, чтобы добраться до цели и вернуться, плюс время, необходимое для усиления сигнала, определяет период колебаний или скорость, с которой лазер включается и выключается. Затем этот сигнал разделяется и синхронизируется внутренними часами для получения измерения дальности. Измерение является несколько нелинейным и зависит от уровня сигнала и температуры, поэтому в датчике можно выполнить процесс калибровки, чтобы устранить эти эффекты.

Датчики с модулированным лучом обычно используются в приложениях средней дальности, для расстояний от нескольких дюймов до нескольких десятков футов по несговорчивым целям. С совместными целями, такими как отражатели, диапазон может быть увеличен до нескольких сотен или тысяч футов.

Узнайте больше о патенте Acuity на приборы для измерения времени полета с модулированным лучом, прочитав патент США 5,309,212.

Сопутствующие товары

Времяпролетные лазеры

Лазерный дальномер AR1000

Лазерный дальномер Acuity AR1000 может измерять до 30 метров по естественным целям и до 150 метров по рефлекторным целям с точностью ± 3 мм. Этот прочный датчик создан для жестких промышленных условий и приложений, таких как измерение уровня наполнения и контроль высоты материала.

Подробнее

Точный датчик расстояния AS2100

AS2100 — это высокоточный лазерный датчик расстояния, который хорошо работает на открытом воздухе, при ярком освещении и даже на сложных объектах, таких как горячие или темные поверхности. Благодаря возможности проводить точные измерения (± 1 мм) на расстоянии до 500 метров и частоте измерения до 250 Гц, этот лазер идеально подходит для широкого спектра применений.

Подробнее

Высокоскоростной датчик дальнего действия AR2700

Модель сверхкомпактного дальномера Acuity Laser. Этот безопасный для глаз дальномер имеет частоту измерения до 40 кГц и может измерять расстояния до естественных целей на расстоянии до 70 метров или до световозвращающих целей на расстоянии 270 метров. Этот лазер лучше всего подходит для приложений, требующих высокой частоты дискретизации.

Подробнее

Датчик измерения расстояния AR3000

Датчики измерения расстояния AR3000 — это модели Acuity с самым большим радиусом действия. Идеально подходящий для измерения положения кранов и тележек, датчик времени пролета может измерять до 300 метров до естественных поверхностей и до 3000 метров при использовании световозвращающей цели.

Подробнее

КОНФОКАЛЬНЫЙ ХРОМАТИЧЕСКИЙ

Самый точный и точный датчик расстояния Acuity использует уникальный принцип измерения — конфокальное хроматическое измерение. В отличие от наших времяпролетных и триангуляционных датчиков, в которых используются лазеры, датчики CCS Prima Confocal используют источник белого света для точного измерения расстояния до поверхностей. Некоторые модели имеют точность в пределах 20 нанометров. Кроме того, эта технология позволяет измерять и профилировать прозрачные материалы, такие как стекло, линзы, жидкости и т. д.

Суть нашего принципа конфокальной хроматической визуализации заключается в точном обнаружении цветов в свете, который отражается от поверхностей объектов. Белый свет фокусируется на поверхности мишени многолинзовой оптической системой. Эти линзы рассеивают свет на монохроматические ступени (цвета) вдоль оси измерения. Определенное расстояние до цели назначается каждой длине волны цвета при заводской калибровке. Для измерения используется только длина волны, которая точно сфокусирована на цели. Этот свет, отраженный от поверхности цели, передается от зонда через конфокальную апертуру на спектрометр, который обнаруживает и обрабатывает спектральные изменения и рассчитывает расстояния. Эти измерения расстояния передаются на высокой скорости через протокол связи Ethernet.

Конфокальный датчик

Сопутствующие товары

Конфокальный датчик

Датчик конфокального смещения CCS Prima

Наиболее точное измерение конфокальности датчика белого света CCS. Используя светодиод белого света, система использует уникальный принцип измерения, который разделяет излучаемый свет на разные цвета, а затем использует детектор для идентификации отраженного цветового сигнала.

Подробнее

Наша продукция

Датчики ближнего действия

Линейка лазерных датчиков дальномера малого радиуса действия Acuity включает в себя компактные триангуляционные лазерные датчики. Эти компактные лазерные триангуляционные датчики идеально подходят для задач, требующих высоких скоростей, высокой точности измерений и больших расстояний для измерений на многочисленных объектах. Наше предложение устройств включает в себя функции, которые удовлетворят ваши самые сложные задачи по интеграции машин, автоматизации производства и проверке компонентов.

Просмотр продуктов

laser_дальномер

Лазерный дальномер — это устройство, использующее лазерный луч для определения расстояния до отражающего объекта. Наиболее распространенная форма лазерного дальномера работает по принципу времени пролета, посылая лазерный импульс узким лучом к объекту и измеряя время, необходимое импульсу для отражения от цели и возвращения к отправителю. Из-за высокой скорости света этот метод не подходит для высокоточных субмиллиметровых измерений, где часто используются триангуляция и другие методы.

Дополнительные рекомендуемые знания

Содержимое 1 Операция 1.1 Импульсный 1,2 Диапазон 1.3 Дискриминация 2 технологии 3 Приложения 3.1 Военный 3.2 Трехмерное моделирование 3.3 Ручные дальномеры 4 См. также

Операция

Импульс

Импульс может быть закодирован, чтобы снизить вероятность заклинивания дальномера. Можно использовать методы эффекта Доплера, чтобы определить, движется ли объект к дальномеру или от него, и если да, то с какой скоростью.

Точность прибора определяется краткостью лазерного импульса и скоростью приемника. Тот, который использует очень короткие, острые лазерные импульсы и имеет очень быстрый детектор, может перемещаться по объекту с точностью до нескольких сантиметров.

Диапазон

Несмотря на то, что луч узкий, в конечном итоге он распространяется на большие расстояния из-за расходимости лазерного луча, а также из-за эффектов сцинтилляции и дрейфа луча, вызванных наличием в воздухе пузырьков воздуха, действующих как линзы размером от микроскопического примерно до половины высоты пути лазерного луча над землей.

Эти атмосферные искажения в сочетании с расходимостью самого лазера и с поперечными ветрами, которые толкают атмосферные тепловые пузыри в стороны, могут в совокупности затруднить точное определение расстояния до объекта, скажем, под деревьями или за кустами или даже на большие расстояния более 1 км по открытой и незатененной пустынной местности.

Часть лазерного излучения может отражаться от листьев или ветвей, находящихся ближе к объекту, что приводит к раннему возвращению и слишком низким показаниям. В качестве альтернативы, на расстояниях более 1200 футов (365 м) цель, если она находится близко к земле, может просто исчезнуть в мираже, вызванном температурными градиентами в воздухе вблизи раскаленной пустыни, искривляющей лазерный луч. Все эти эффекты необходимо учитывать.

Дискриминация

Некоторые инструменты могут определять множественную доходность, как указано выше. В этих приборах используются детекторы с разрешением формы волны, что означает, что они определяют количество света, вернувшегося за определенное время, обычно очень короткое. Форма волны от лазерного импульса, попавшего в дерево, а затем в землю, будет иметь два пика. Первый пик будет расстоянием до дерева, а второй — расстоянием до земли.

Способность бортовых приборов видеть «сквозь» плотные навесы и другие полуотражающие поверхности, такие как океан, обеспечивает множество применений бортовых приборов, таких как:

• Создание топографических карт “голая земля” – удаление всех деревьев
• Создание карт толщины растительности
• Измерение рельефа дна океана
• Опасность лесных пожаров
• Угроза наводнения на барьерных островах

Технологии

Время полета – измеряет время, необходимое световому импульсу для прохождения до цели и обратно. Зная скорость света и точно измеряя затраченное время, можно рассчитать расстояние. Многие импульсы запускаются последовательно, и чаще всего используется средний отклик. Этот метод требует очень точной субнаносекундной схемы синхронизации.

Многочастотный фазовый сдвиг – измеряет фазовый сдвиг нескольких частот при отражении, а затем решает некоторые одновременные уравнения для получения окончательного результата.

Интерферометрия — наиболее точный и наиболее полезный метод измерения изменений расстояния, а не абсолютного расстояния.

Приложения

Военный

Чтобы сделать лазерные дальномеры и оружие с лазерным наведением менее полезными против военных целей, различные военные подразделения могут разработать поглощающую лазерное излучение краску для своей техники. Тем не менее, некоторые объекты не очень хорошо отражают лазерный свет, и использовать на них лазерный дальномер сложно.

Трехмерное моделирование

Лазерные дальномеры широко используются для распознавания трехмерных объектов, трехмерного моделирования объектов и в самых разных областях, связанных с компьютерным зрением. Эта технология лежит в основе так называемых времяпролетных 3D-сканеров . В отличие от военных инструментов, описанных выше, лазерные дальномеры предлагают возможности высокоточного сканирования в режимах одностороннего сканирования или сканирования на 360 градусов.

Был разработан ряд алгоритмов для объединения данных о дальности, полученных с нескольких ракурсов одного объекта, для создания полных трехмерных моделей с минимально возможной ошибкой. Одно из преимуществ лазерных дальномеров по сравнению с другими методами компьютерного зрения заключается в том, что компьютеру не нужно сопоставлять особенности двух изображений для определения информации о глубине, как в стереоскопических методах.

Лазерные дальномеры, используемые в приложениях компьютерного зрения, часто имеют разрешение по глубине в десятые доли миллиметра или меньше. Этого можно достичь, используя методы измерения триангуляции или рефракции, в отличие от методов измерения времени пролета, используемых в LIDAR.