Принцип работы лазерного дальномера

На что обратить внимание при выборе лазерного дальномера

Представленные на современном рынке дальномеры различаются не только дизайном и стоимостью, но и функционалом, а также техническими параметрами.

Вот на что следует обратить внимание при их выборе в первую очередь:

Дальность замера. Максимальное значение данного параметра является определяющим относительно области применения устройства. Для измерений в квартирах или частных домах достаточно дальности 20 метров. Большие помещения проще промерять гаджетом на 40 м. Дальность 100 метров и более может потребоваться при проведении работ на открытых пространствах и в очень больших помещениях.

Погрешность. Определяющая характеристика точности показаний конкретной модели. Лазерные дальномеры обычно имеют данный показатель, близкий к 1-2 мм. В зависимости от модели точкой отсчета может быть фронтальная часть прибора, откидывающаяся скоба, крепление штатива или даже задняя панель.

Цвет лазера. Данный параметр определяется длиной лазера. Лазерная техника обычно работает с зеленым (535-550 нм) или красным (635-650 нм) лучом. Человеческий глаз лучше всего видит именно эти цвета, при этом зеленый несколько лучше.

Питание. Лазерные дальномеры оснащены собственным источником энергии. Для непродолжительных работ подойдет прибор с комплектом батареек. Для длительного и активного использования рекомендуется остановить выбор на аккумуляторной модели.

Функционал. Современные лазерные дальномеры помимо основного измерения расстояния до объекта умеют делать еще очень многое. В зависимости от модели это замеры по двум или более точкам, определение уровня или угла наклона, вычисление площади, фотосъемка с наложением результатов измерений и прочее.

Защита. Как и любой строительный инструмент, лазерный дальномер подвергается воздействию различных неблагоприятных факторов, включая пыль, влагу и перепады температур

При выборе стоит обратить внимание на класс защиты конкретной модели (IP), ее рабочий диапазон температур.

Виды лазерных дальномеров

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

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

По принципу работы бывают импульсные дальномеры и фазовые. Импульсные содержат встроенный таймер, с помощью которого определяют время отражения луча от объекта. На основании времени и скорости света рассчитывается расстояние. У импульсных лазерных рулеток мощный лазер, так что они могут измерять значительные расстояния, но обладают меньшей точностью по сравнению с фазовыми. Снижение точности связано с тем, что на расстоянии даже в несколько сот метров световой луч отражается слишком быстро (скорость света 300 тыс. км/с), что требует сверхточного таймера. Свое название импульсные рулетки получили из-за того, что в них луч лазера посылается импульсами.

В фазовых лазерных дальномерах луч посылается постоянно и модулируется сигналом определенной частоты. Отраженная от объекта волна фиксируется фотоприемником. Волна посылается в одной фазе, а отражается в другой, так что разность фаз и позволяет вычислить расстояние до объекта. Фазовые рулетки более точны, но из-за постоянной работы лазера теряют в мощности луча, потому используются в основном для измерения на небольших расстояниях.

Лазерная рулетка и ее назначение

Лазерная линейка — это третье название оптического электронного прибора для измерения расстояний между двумя точками. Главным его назначением является замер длины от одного объекта к другому. Этот инструмент предназначен для облегчения труда при проведении измерительных работ. Главное удобство дальномера в том, что он исключается необходимость применения механических рулеток, линеек и прочих устройств, измерения которыми требуют помощи напарника.

Лазерные рулетки меряют длину дистанционно, то есть мастеру достаточно направить их на поверхность, расстояние до которой надо узнать, и считать показания на дисплее устройства. Если в квартире измерить длину не трудно обычной рулеткой, то на больших расстояниях прибору нет равных.

Это интересно! Конструктивно устройство похоже на лазерный нивелир, однако эти устройства имеют разное назначение, и не могут заменять друг друга. К тому же, стоимость лазерного дальномера ниже, чем цена электронных уровней.

Дальномером инструмент называют, так как он позволяет измерять протяженность на большие расстояния, облегчая тем самым физический труд человека. Это удобно, когда надо узнать длину пролета между колодцами телефонной канализации, определить протяженность труб и теплоцентралей, а также выявить промежуток между стенками. Измеритель длины можно применять не только для того, чтобы узнать расстояние между двумя точками, но еще и для реализации следующих задач:

• Вычисление площади помещения. Дальномер автоматически осуществляет расчет, для чего надо указать соответствующие данные — длину, ширину и высоту
• Выявление объема помещения или соответствующих объектов, например, бочки, баки и прочие виды тары
• Произвести вычисления по теореме Пифагора

https://youtube.com/watch?v=nx2vYIl8bK8%3F

По конструкции лазерный дальномер — это устройство, основу которого представляет светодиодный излучатель. Это красная или зеленая точка, которая проецируется на измеряемую поверхность. Расстояние измеряется по длине луча. Показания отображаются в понятном для человека виде на ЖК-дисплее. На пульте управления имеются кнопки управления, позволяющие осуществлять переключения режимов.

На панели управления можно выбрать единицы измерений — сантиметры, миллиметры, дециметры и метры. Дополнительно устройства могут оснащаться вспомогательными элементами — визиры, видеокамеры и т.п. Конструктивно устройство имеет вид мобильного телефона, но есть модели и больших размеров. Миниатюрный лазерный дальномер стоит недорого, поэтому каждый может себе позволить себе такое приобретение при проведении ремонтных и строительных работ.

Как выбрать лазерный дальномер

При выборе лазерного дальномера советуем определиться с теми задачами, для которых он приобретается. От этого будут зависеть и характеристики гаджета.Максимум и минимум измерений. Для дома подойдет лазерная линейка с дальностью до 30 метров. Но для измерений на улице или в больших помещениях имеет смысл покупать прибор с высоким максимумом (100 и более метров). Минимум связан с тем, что лазерный дальномер не может измерять маленькое расстояние, как обычная линейка. У одних приборов этот показатель составляет около полуметра, у других — только пять сантиметров (чем дороже, тем шире шкала измерений).

Количество точек начала отсчета. Отсчет можно вести от верхнего края электронной рулетки, нижнего края и скобы (см. выше). Чем больше точек отсчета, тем точнее измерения.

Функционал

Помимо функциональных возможностей (расчета площади, объема, непрерывных измерений, сохранения измерений в память и пр.) советуем обратить внимание и на наличие автоотключения, жидкостного уровня для точной установки прибора, возможности установки на штатив, наличие дополнительных функций (уклономера, видоискателя, цифрового уровня и пр.)

Длина волны и класс лазера. Чем короче длина волны, тем лучше видно луч. Измеряется эта величина в нанометрах. Класс лазера характеризует его мощность и безопасность для глаз. Чем выше класс, тем мощнее луч. Его лучше видно в сложных условиях, но и опасность повреждения глаз при попадании в них лазерного луча возрастает. Безопасным и наиболее распространенным считает второй класс, в то время как использовать дальномер с лазером третьего класса рекомендуется только в защитных очках.

Другие характеристики. Среди них диапазон рабочих температур, подсветка и звуковая индикация, комплектация (наличие USB-зарядки, штатива, сумки, ремешка, адаптера), степень защиты от ударов, влаги и прочего и габариты прибора.

Лучшие производители лазерных дальномеров

На рынке предлагается немало посредственных китайских приборов. Поэтому покупателю нужно знать, какие бренды заслуживают внимания. Мы можем выделить пятёрку лучших фирм производителей:

• Makita. Японская фирма, основанная в 1915 году. Компания выпускает инструменты профессионального уровня, отличающиеся высокой ценой и таким же качеством.
• ADA. Молодой производитель, лишь недавно отпраздновавший своё десятилетие. Из основных плюсов можно отметить хорошее сочетание цены и функциональности. Устройства ADA Instruments разрабатываются и выпускаются в Азии, Европе и США.
• Bosch. Один из старейших европейских брендов, который знаком потребителям во всём мире. Компания предлагает и профессиональные, и бытовые устройства.
• Condtrol. Российская торговая марка, на равных соперничающая с крупнейшими производителями лазерных дальномеров. Точные измерения, привлекательная цена и гарантия до 3 лет.
• Leica. Среднестатистическому потребителю данная марка известна благодаря фотоаппаратам. Однако специализация фирмы затрагивает куда больше сфер, связанных с приборами точной механики и оптическими системами. Предлагает фирма и лазерные дальномеры, способные похвастать впечатляющей точностью.

Лучшие бытовые лазерные дальномеры

Condtrol SMART 40

Лазерный дальномер с ударопрочным корпусом наделен оптикой нового поколения. Используется для бытовых целей для измерения расстояний, длин, вычисления площадей, объемов и высот, оснащен режимом трекинга. Устройство позволяет работать при любом освещении. Можно эксплуатировать в помещении или на улице. Измеряет дистанции до 40 метров. Изделие отличается инверсным черно-белым экраном, помогающим считывать данные даже при ярком солнечном свете. Управление осуществляется посредством трех клавиш, наличие которых обеспечивает легкую работу наощупь или в перчатках.

Condtrol SMART 40 имеет следующие преимущества:

• Отличные показатели при плюсовых и минусовых температурах;
• Экономный расход батареек;
• Крепкий и легкий корпус;
• Компактность;
• Крупные кнопки управления;
• Понятный интерфейс;
• Есть сумка для хранения.

Прибор имеет несколько минусов:

• Отсутствует отверстие под штатив;
• Минимальный набор дополнительных опций.

Tesla Дальномер М-40

Измерительное устройство является необходимой вещью во время строительных или ремонтных работ, при планировке помещений. Прибор вычисляет дистанцию до точки в режиме реального времени, определяет площадь, объем, высоту, суммирует и вычитает значения. Дальномер оснащен памятью на 20 значений. В каркас интегрирован пузырьковый уровень для выравнивания в двух плоскостях. Замеры производятся в метрах, футах и дюймах. Жидкокристаллический экран с подсветкой позволяет получать данные при слабом освещении. Заряд батареек контролируется индикатором. Устройство отличается компактными размерами, помещается в карман. Большие кнопки обеспечивают удобство при работе в перчатках. При неиспользовании инструмента в течение 150 секунд он автоматически выключается. Отметим несколько плюсов данного оборудования:

• Продолжительный заряд батареек;
• Простой уход;
• Четкость измерений;
• Наличие уровня.

SNDWAY SW-M40

Лазерная рулетка от китайского производителя комплектуется двумя батарейками, чехлом, шнурком на руку, отражающей пластиной и инструкцией на русском языке. Корпус оснащен крупными прорезиненными клавишами, экран подсвечивается. Устройство позволяет вычислять промежутки от 5 см до 40 м, площадь и объем в кубометрах, длину по теореме Пифагора. Погрешность измерений составляет 2 мм. При необходимости можно сохранять до 30 значений. Прибор питается от батареек. Инструмент отличается небольшими параметрами, благодаря чему его удобно класть в карман. Облегченный корпус изготовлен из прочной пластмассы, защищенной от попадания влаги и пыли. Имеется встроенный уровень для более точных работ.

Достоинства данной модели состоят в:

• Высокой точности;
• Качественном исполнении;
• Наличии индикатора заряда;
• Понятном функционале;
• Легком весе;
• Компактных размерах.

Из недостатков отмечают отсутствие резьбы под штатив.

BOSCH PLR 25

Рулетка от BOSCH для бытового назначения помогает с высокой точностью рассчитывать расстояние до 25 м. Устройство имеет цветной дисплей с понятным интерфейсом для исключительно легкой работы. Большой набор функций позволяет выполнить любую задачу: от измерения дистанции до вычисления площади или объема. Кроме того, прибор вычитает и складывает измерительные результаты, что ограждает от расчетов на бумаге и способствует получению более точного замера.

Прочие характеристики указаны в таблице ниже:

Преимущества инструмента:

• Бюджетная цена;
• Небольшой размер;
• Комплектация батарейками и чехлом на липучке;
• Многофункциональность.

Минусы дальномера:

• Сложно эксплуатировать при ярком свете;
• Отсутствие звукового оповещения.

РЕСАНТА ДЛ-30

Лазерный инструмент РЕСАНТА ДЛ-30 гарантирует максимально точные измерения при небольших временных затратах. Отлично подходит для внутренних работ. Отличается оптимальной дальностью замеров, которая составляет 0,05 — 30 м. Показатель погрешности не превышает 2 мм. Комфорт сравнительных работ обеспечивается благодаря большой внутренней памяти устройства, которая способна записывать до 29 показателей. Измерения осуществляются только в метрах. Для функционирования электронной рулетки требуются две батарейки типа ААА, которые продаются отдельно.

Достоинства данной модели заключаются в:

• Высокой точности;
• Удобной подсветке;
• Невысокой стоимости;
• Малых размерах.

Данное оборудование имеет небольшую мощность, поэтому не подходит для задач расширенного назначения. Других недостатков нет.

Что такое дальномер

Лазерные дальномеры — это оптические приборы, при помощи которых измеряются расстояния при геодезических, землеустроительных и строительных работах, проходке шахт.

Луч лазера проходит через оптическую систему и после отражения от цели записывается в приборе. Зная время, которое проходит между отправкой луча и до момента приема отраженного луча, устройство вычисляет расстояние, пройденное светом.

Весь механизм спрятан в корпусе — единственный видимый элемент снаружи — это кнопка, которая активирует лазер, и, конечно же, дисплей, показывающий результат. Все остальное необязательно и не связано с точностью дальномера.

На чем основан принцип работы дальномера

Функционирование лазерного дальномера-рулетки заключается в снятии замеров по времени, за которое происходит отражение луча в одном направлении и обратно (время отклика). Такого типа принцип работы позволяет узнать расстояние с максимальной точностью. Создаваемый луч лазера проецируется на поверхность, а затем отражается от нее, возвращаясь к приемнику. В зависимости от времени возврата луча происходит выявление протяженности до объекта. Исчисления производятся микроконтроллером, который размещен в приборе.

Многие говорят о том, что принцип работы лазерного дальномера заключается по времени — от прохождения создаваемого луча и его возврате обратно. Инструмент при этом осуществляет исчисления времени возврата луча, на основании которого и выдаются соответствующие показатели длины. Однако так работают далеко не все приборы. Рассмотрим, как работает дальномер лазерный импульсного типа, которым можно измерять расстояние до 15000 метров.

1. Дальномер излучает не только световой луч, но и серию импульсов высокочастотного диапазона. Эти импульсы имеют вид синусоиды, подобной работе переменного тока
2. Частота импульсов одинаковая и не изменяется в зависимости от длины луча. Когда луч достигает цели (поверхности), то он отражается от нее, и возвращается обратно, фиксируясь приемником устройства
3. При достижении цели происходит преобразование сигнала, который возвращается к приемнику без изменения частоты, но с изменением синусоиды
4. Далее в работу включается микроконтроллер, который исчисляет не время возврата синусоиды, а сдвиг фаз, который сформировался
5. На основании данных сдвига фаз происходит вычисление расстояния до измеряемого объекта

Выше показано схематически, как работает лазерный дальномер импульсного типа. Работать рассматриваемым устройством достаточно просто, поэтому как правильно пользоваться лазерным дальномером, не возникает вопросов. К одной точке надо приложить прибор, а затем спроецировать луч на объект, расстояние к которому надо определить. В течение нескольких секунд на экран ЖК-дисплея выводится информация о протяженности в цифровом значении.

Это интересно! Лазерные рулетки являются самыми современными и точными. До этого использовались устройства дистанционного типа, измерения которых проводились за счет ультразвука. Недостаток таких устройств в том, что они имеют большие погрешности, поэтому большого распространения они так и не получили.

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

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.

Функции лазерных дальномеров

Определение расстояния из разных точек отсчета

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

Измерение площади и объема

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

Непрерывные измерения

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

Измерения на основе вычислений

Если длину линии по каким-то причинам измерить прибором не получается, можно рассчитать ее по определенным формулам. Представим, что у помещения наклонная крыша. Тогда для определения длины наклонной линии понадобится не прямоугольник, а трапеция. Измерить три линии этой трапеции дальномером труда не составит, в то время как длину четвертой линии прибор рассчитает сам по функции трапеции.

Аналогично рассчитывается и высота до объекта, если напрямую измерить ее затруднительно. Тогда измеряется расстояние до этой точки по диагонали (гипотенуза) и по горизонтали (первый катет). По известной со школьного курса геометрии теореме Пифагора прибор рассчитает вертикаль (второй катет). Такой расчет возможен только для прямоугольных треугольников, то есть в случае вертикальных, а не наклонных поверхностей.

Определение минимума и максимума

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

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