Принцип работы лазерного дальномера

Виды

Классификация лазерных дальномеров производится по таким критериям, как функциональность и принцип работы. По функциональным возможностям устройства делят на три группы, первая из которых представлена простыми моделями с дальностью действия до 30 метров. Такие образцы относятся к категории бытовых инструментов и используют для частного строительства и мелких измерений. Преимуществами бытовых моделей является низкая стоимость и простота использования.

Вторая группа является самой многочисленной и представлена приборами с дальностью действия до 80 м. Устройства оснащены стандартным набором функций, включающим в себя возможность сложения и вычитания, нахождения площади и объёма, а также опцией изменения единиц измерения, памятью последних значений, подсветкой экрана и звуком. Некоторые модели способны работать с двумя и более точками отсчёта и оборудованы таймером. Главным преимуществом приборов среднего класса является их универсальность. К минусам относят неспособность работы с большими расстояниями и невозможность измерения углов наклона.

К плюсам также относят приемлемую стоимость, широкий модельный ряд, простое и понятное управление и длительный срок эксплуатации устройств. Что касается минусов, то особых недостатков у моделей этой группы не выявлено. Исключение составляют жалобы отдельных пользователей на невозможность измерения углов и сложных криволинейных конструкций.

К третьей группе относят высокотехнологичные образцы, которые помимо вышеперечисленных функций, способны выполнять сложные математические расчёты, определять размеры недоступных элементов, высчитывать длину изогнутых линий, вычислять площади треугольников, цифровые значения углов и определять координаты заданных точек. Такие дальномеры способны работать с расстояниями от 100 до 300 м, оснащены встроенной видеокамерой либо оптическим визиром и благодаря мощной подсветке дисплея могут использоваться в тёмное время суток. К преимуществам образцов относят многофункциональность, современный дизайн и наличие большого количества дополнительных функций. Недостатком считают высокую стоимость моделей, что вполне объяснимо широким спектром их возможностей и отличными рабочими качествами.

Импульсивные

Дальномеры этого вида включают в свой состав излучающий детектор и импульсный лазер. Для того чтобы вычислить расстояние до заданной точки, он умножает время прохождения волны на скорость света. Благодаря мощному импульсу модели способны работать с достаточно большими расстояниями (от 1 км) и часто устанавливаются на военных прицелах. Отличительной особенностью импульсивных дальномеров является короткий световой «выстрел» и низкая чувствительность к прерыванию сигнала, что позволяет им эффективно работать под воздействием неблагоприятных факторов внешней среды, например, при большом транспортном потоке, дожде или боковом ветре

Фазовые

Такие дальномеры, в отличие от предыдущего вида, не способны работать на больших расстояниях, однако отличаются высокой точностью измерений и стоят гораздо дешевле импульсивных аналогов. Последнее обусловлено отсутствием дорогостоящего особо точного таймера, которым укомплектованы импульсные образцы. Принцип действия фазовых дальномеров состоит в том, что лазерный луч уходит на объект с одной фазой, затем отражается и идёт назад уже с другой

Устройство в это время принимает во внимание сдвиг фаз и определяет дальность расположения объекта

Двухфазная траектория волны позволяет прибору рассчитывать расстояния с особой точностью, что делает фазовые модели наиболее востребованным видом измерительного оборудования. В случае если объект удалён на расстояние, которое превышает длину волны, лазер отправляет сигнал несколько раз с разной частотой модуляции. Далее в работу включается микропроцессор, который решает систему линейных уравнений и с особой точностью высчитывает расстояние до объекта. Погрешность измерения фазовых моделей составляет +/-0,5 мм, дальность действия не превышает 1 км.

Особенности прибора

Лазерный дальномер представляет собой особо точный измерительный инструмент, с помощью которого измеряют труднодоступные элементы конструкций и определяют их площадь. Благодаря широким функциональным возможностям дальномеры широко используют в различных сферах: строительстве, где с их помощью измеряют расстояние между вертикальными и горизонтальными поверхностями, высчитывают площадь помещений и рассчитывают их объём, определяют длину ската крыш и угол их наклона, а также находят площади наклонных стен и длину их диагоналей. Более того, линейка-дальномер способна работать со значительными площадями и величинами, из-за чего может использоваться не только в строительстве, но и в охотничьем деле. Охотничьи модели имеют монокулярную конструкцию и способны высчитывать удалённость цели с дистанцией до 2 км, отображая при этом результат в окуляре.

Приборы часто оснащены баллистическим калькулятором, способным точно рассчитывать скорость движущегося животного. Однако для строительных нужд они не подходят: погрешность в измерениях составляет плюс/минус метр, что для работы в помещениях абсолютно недопустимо. В строительных и топографических моделях погрешность измерений находится в пределах 1-1,5 мм и зависит от вида отражающей поверхности.

Более мощные топографические приборы используют для нарезки земельных наделов и при выполнении процедур межевания. И если раньше хозяевам огородов нужно было обходить их с металлическими рулетками, и на основе полученных данных самостоятельно производить расчёты, то сегодня все вычисления делает прибор. Если же необходимо измерить расстояние до какого-либо объекта, находящегося в воде, то тут на помощь придёт электронный лазерный дальномер навигационного типа.

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

Применение и функции лазерного дальномера

С помощью лазерной рулетки можно рассчитать объём, вычислить площадь помещения, замерить сложные недоступные отрезки, определить длину ската крыши и угол его наклона, найти площадь стены с наклоном у потолка, а также её диагональ.

Дополнительные функции некоторых современных дальномеров

1. Подсветка.
2. Ватерпас или пузырьковый уровень. Это приспособление чаще всего устанавливают на строительных лазерных рулетках. Оно поможет определить, ровно ли располагается прибор на поверхности.
3. Визир — специальное устройство, приближающее точку, до которой ведётся измерение. Функция работает аналогично цифровому увеличению (зуму) на видеокамерах и особенно актуальна для работы на больших расстояниях.
4. Дисплей с цветным экраном.
5. Измеритель температуры воздуха. Допустимые погодные условия для использования каждого прибора указаны в инструкции. В любом случае при работе на морозе необходимо дать устройству некоторое время на адаптацию к окружающей температуре.
6. Датчик для измерения наклона в пределах до 45 ° . Он нужен для проведения расчёта угла ската крыши, наклона навеса и других аналогичных операций. Лазерный дальномер со встроенным датчиком измерения угла наклона позволяет вычислять расстояния на криволинейной поверхности
7. Индикатор уровня зарядки батареи.
8. Функция Bluetooth.
9. Трекинг — непрерывное измерение расстояний. При перемещении дальномера трекинг производит замеры не один, а несколько раз с определённой периодичностью и показывает получаемые результаты. Такая опция необходима для того, чтобы отмерить нужную длину конструкции или помещения.
10. Различные математические функции.

Работа с лазерной рулеткой

1. Установить и зафиксировать прибор в точке начала измерений.
2. Включить дальномер при помощи специальной кнопки.
3. Выбрать нужную точку отсчёта. Во многих моделях для удобства встроена возможность выбора точки — от передней части корпуса прибора или от задней. Такая функция нужна для определения расстояния без учёта размеров корпуса. Некоторые устройства также оснащены специальными скобами, позволяющими проводить измерения в неудобных местах. Точку отсчёта в них можно выбрать от края корпуса либо от самой скобы.
4. Выбрать необходимые единицы измерения.
5. Начать измерения, нажав функциональную кнопку.
6. Просмотреть результат на дисплее прибора.

Например, если нужно определить расстояние от одной стены до другой, необходимо провести следующие действия:

1. Установить прибор на одной стене.
2. Убедиться, что прибор зафиксирован ровно на поверхности и плотно у стены.
3. Назначить точкой отсчёта прижатую часть корпуса. Это позволит учесть в расчётах толщину самой рулетки.
4. Включить функцию начала замеров.
5. Посмотреть полученные результаты на экране. Для того чтобы измерить необходимое расстояние, нужно приложить прибор к стене и нажать функциональную кнопку — все остальные действия прибор произведёт сам.

Для получения более точных расчётов не рекомендуется держать прибор в руках при измерении. Запрещается направлять лазерный луч прибора в лицо, потому что он может обжечь сетчатку глаза.

Видео: как пользоваться лазерной рулеткой

1. Лазерную рулетку следует эксплуатировать согласно технической инструкции.
2. Нельзя допускать попадания влаги и грязи в прибор, а также перегрева и переохлаждения дальномера.
3. Необходимо беречь прибор от падения и ударов.
4. Проводить ремонт дальномера следует только в специальных мастерских.
5. Хранить лазерный дальномер рекомендуется в специальном чехле.

Как выбрать.

Как выбрать GNSS-приемник (с ассортиментом Вы можете ознакомиться здесь )

Как выбрать тахеометр (с ассортиментом Вы можете ознакомиться здесь)

Как выбрать нивелир (с ассортиментом Вы можете ознакомиться здесь )

Как выбрать теодолит (с ассортиментом Вы можете ознакомиться здесь )

Как выбрать тепловизор (с ассортиментом Вы можете ознакомиться здесь )

Как выбрать трассоискатель (с ассортиментом Вы можете ознакомиться здесь )

Как выбрать штатив (с ассортиментом Вы можете ознакомиться здесь )

Как выбрать веху (с ассортиментом Вы можете ознакомиться здесь )

Как выбрать отражатель (с ассортиментом Вы можете ознакомиться здесь )

Физические основы измерений и принцип действия

Задача определения расстояния между дальномером и целью сводится к измерению соответствующего интервала времени между зондирующим сигналом и сигналом, отражения от цели. Различают три метода измерения дальности в зависимости от того, какой характер модуляции лазерного излучения используется в дальномере: импульсный, фазовый или фазово-импульсный.

Сущность импульсного метода дальнометрирования состоит в том, что к объекту посылается зондирующий импульс, он же запускает временной счетчик в дальномере. Когда отраженный объектом импульс приходит к дальномеру, то он останавливает работу счетчика. По временному интервалу автоматически высвечивается перед оператором расстояние до объекта.

Оценим точность такого метода дальнометрирования, если известно, что точность измерения интервала времени между зондирующим и отраженным сигналами соответствует 10 в -9 с. Поскольку можно считать, что скорость света равна 3*10в10 см/с, получим погрешность в изменении расстояния около 30 см. Специалисты считают, что для решения ряда практических задач этого вполне достаточно.

При фазовом методе дальнометрирования лазерное излучение модулируется по синусоидальному закону. При этом интенсивность излучения меняется в значительных пределах. В зависимости от дальности до объекта изменяется фаза сигнала, упавшего на объект. Отраженный от объекта сигнал придет на приемное устройство также с определенной фазой, зависящей от расстояния.

Оценим погрешность фазового дальномера, пригодного работать в полевых условиях. Специалисты утверждают, что оператору не сложно определить фазу с ошибкой не более одного градуса. Если же частота модуляции лазерного излучения составляет 10 Мгц, то тогда погрешность измерения расстояния составит около 5 см.

По принципу действия дальномеры подразделяются на две основные группы, геометрического и физического типов.

Первую группу составляют геометрические дальномеры. Измерение расстояний дальномером такого типа основано на определении высоты h равнобедренного треугольника ABC (рис. 3) например по известной стороне АВ = I (базе) и противолежащему острому углу. Одна из величин, I обычно является постоянной, а другая — переменной (измеряемой). По этому признаку различают дальномеры с постоянным углом и дальномеры с постоянной базой.

Дальномер с постоянным углом представляет собой подзорную трубу с двумя параллельными нитями в поле зрения, а базой служит переносная рейка с равноотстоящими делениями. Измеряемое дальномером расстояние до базы пропорционально числу делений рейки, видимых в зрительную трубу между нитями. По такому принципу работают многие геодезические инструменты (теодолиты, нивелиры и др.).

Относительная погрешность нитяного дальномера — 0,3-1%. Более сложные оптические дальномеры с постоянной базой, построены на принципе совмещения изображений объекта, построенными лучами прошедшими различные оптические системы дальномера. Совмещение производится с помощью оптического компенсатора, расположенного в одной из оптических систем, а результат измерения прочитывается по специальной шкале. Монокулярные дальномеры с базой 3-10 см широко применяются в качестве фотографических дальномеров. Погрешность оптических дальномеров с постоянной базой менее 0,1% от измеряемого расстояния.

Принцип действия дальномера физического типа состоит в измерении времени, которое затрачивает посланный дальномером сигнал для прохождения расстояния до объекта и обратно. Способность электромагнитного излучения распространяться с постоянной скоростью дает возможность определять дальность до объекта.

Различают импульсный и фазовый методы измерения дальности. При импульсном методе к объекту посылается зондирующий импульс, который запускает временной счетчик в дальномере. Когда отраженный объектом импульс возвращается к дальномеру, то он останавливает работу счетчика. По временному интервалу (задержке отраженного импульса), с помощью встроенного микропроцессора, определяется расстояние до объекта:

L=ct / 2

где: L — расстояние до объекта, с — скорость распространения излучения, t — время прохождения импульса до цели и обратно.

АВ -база, h -измеряемое расстояние

При фазовом методе — излучение модулируется по синусоидальному закону с помощью модулятора (электрооптического кристалла, меняющего свои параметры под воздействием электрического сигнала). Отраженное излучение попадает в фотоприемник, где выделяется модулирующий сигнал. В зависимости от дальности до объекта изменяется фаза отраженного сигнала относительно фазы сигнала в модуляторе. Измеряя разность фаз, измеряется расстояние до объекта.

На что обратить внимание при выборе?

Прежде чем приступить к выбору лазерной рулетки, необходимо определиться с условиями, в которых её предполагается использовать. Так, если для работы в помещениях можно выбрать абсолютно любую модель средней функциональности, то для уличной эксплуатации рекомендуется брать прибор с визиром. Это обусловлено тем, что вне помещений даже с расстояния 10-15 метров разглядеть, а тем более зафиксировать заданную точку практически невозможно. Встроенные визиры, в свою очередь, бывают оптическими и цифровыми.

Оптические модели являются более ранней версией устройств и в настоящее время встречаются не так часто. Такие образцы обладают, как правило, 2-кратным увеличением, что позволяет довольно точно скорректировать направление луча и выполнить замер по всем правилам. Существенным минусом оптических визиров является необходимость использования штатива, так как удерживая дальномер на весу и смотря в глазок, достаточно трудно чётко зафиксировать перекрестие прицела на нужной точке.

Поэтому если позволяют финансы, то лучше выбрать дальномер с цифровым визиром, представляющим собой встроенную камеру с зумом, выводящей изображение на экран. Для того чтобы отметить точку на удалённой поверхности, потребуется лишь совместить её с перекрестием дисплея и выполнить замер. Цифровые модели гораздо удобнее оптических и имеют 4-кратное увеличение. Это позволяет без труда осуществлять замеры в труднодоступных и неудобных местах, например, на уровне пола: смотреть в глазок в таких случаях крайне неудобно, а найти и отметить точку на экране дисплея не составит труда.

Следующим критерием выбора является дальность замеров

И если с максимальным значением всё просто и каждый выбирает модель в соответствии с характером предстоящих работ, то на минимальное расстояние измерений обращают внимание не так часто. Такой подход в корне неверен, так как часто возникают ситуации, когда необходимо измерить узкое пространство либо определить размер элемента конструкции

Поэтому лучше выбирать прибор, способный считать расстояния от 5 см. Справедливости ради стоить отметить, что большинство моделей работают именно в этом диапазоне, однако существуют немало устройств, измеряющих от 50 см. При этом разницы в цене между первыми и вторыми нет абсолютно никакой, в связи с чем лучше выбирать дальномер с более широким рабочим диапазоном.

Предлагаем ознакомиться Как работает печь на отработанном масле

Ещё одним немаловажным критерием выбора является точность измерений. Основная масса приборов средней ценовой категории (до 6 000 рублей) имеет погрешность от 1,5 до 3 мм, притом что у более дорогостоящих вариантов этот показатель едва достигает 1 мм. Однако данные значения не являются константой и зависят от солнечного света, неподвижности дальномера во время работы и дальности расположения объекта. Так, при увеличении расстояния между двумя точками погрешность будет возрастать, и наоборот.

Также при выборе модели стоит обращать внимание на наличие дополнительных функций. Так, опция трекинга позволит производить непрерывное измерение расстояний при перемещении дальномера, а затем показывать полученные результаты

Данная опция необходима в тех случаях, когда требуется отмерить часть помещения или длину габаритной конструкции. Ещё одной нужной опцией является способность измерения углов. Изделия с угломером необходимы при строительстве крыш и измерении криволинейных оснований. Если же планируется производить множественные геометрические расчёты с использованием формул вычисления площади, величины углов и объёма, то нужно приобретать модель с сильным микропроцессором и хорошим программным обеспечением.

Для работы в полевых условиях, а также для уличных измерений рекомендуется выбирать дальномеры со штативом, в то время как для работы в помещениях прибор достаточно будет расположить на столе или полу, и покупка штатива не потребуется. И заключительный совет: при покупке лазерного дальномера лучше остановить свой выбор на моделях, работающих от батареек. Это обусловлено тем, что приобретая изделие со встроенным аккумулятором, при выработке рабочего ресурса могут возникнуть сложности с его заменой.

Выбирая лазерный дальномер Лейка, нужно ориентироваться на его габариты и на технические возможности, чтобы он мог выполнять все поставленные задачи и точно определять дальность.

Необходимо требовать сертификат качества при покупке лазерного дальномера и всегда рассчитывать на гарантию, предоставляемую продавцами электронных устройств. Профессиональные рулетки оснащаются дополнительными функциями и приспособлениями, позволяющими выполнять более сложные измерения.

Функции и применение строительного дальномера

Лазерная рулетка не только измеряет расстояния, но и выполняет другие функции, в зависимости от модели:

• вычисляет площади, периметры и объёмы помещений;

• функция Пифагора позволяет делать замеры труднодоступных объектов;

  Применение функции Пифагора

• сохраняет данные на встроенную карту памяти;
• вычисляет диагонали;

• даёт возможность измерять расстояние от передней или задней грани на выбор;

  Передняя и задняя грань прибора

• передаёт информацию на компьютер;
• выбирает систему измерений;
• с помощью встроенного термодатчика определяет температуру;
• автоматически отключается;
• показывает уровень заряда батареи;
• подсвечивает дисплей;

• с помощью пузырькового уровня выравнивается относительно любого объекта горизонтально или вертикально;

  Пузырьковый уровень

• выдвижная скоба позволяет производить замеры от углов, а также в труднодоступных местах и щелях;

  Замер от угла с помощью выдвижной скобы

• с помощью визира может наглядно зафиксировать лазерную точку при низком освещении;
• подключается к специальному оптическому прицелу для приближения изображения;
• с помощью функции трекинга измеряет расстояние в реальном времени.

Включение в прибор дополнительных функций увеличивает его стоимость.

Видео: обзор функций дальномера для строительства

Применение лазерного дальномера достаточно широко:

• строительство;
• ремонт и отделка помещений;
• производство и монтаж мебели;
• монтаж оборудования;
• топографическая съёмка;
• геодезия;
• ландшафтный дизайн;
• туризм и альпинизм;
• лесничество и охота;
• геология и археология;
• монтаж рекламных плакатов.

Особенности дальномеров, применяемых в охотничьих угодьях

Дальномер является отличным аксессуаром для стрельбы, как для охотничьего оружия, так и для спорта – стрельбы из лука. Размер прибора можно соизмерить с большим яблоком. Дальномер имеет автономное питание.

Охотники предпочитают приобретать приборы, которые могут измерить путь (дистанцию) от 500 м до 1,5 км. Погрешность вычисления расстояния зависит от типа оптики и самого прибора. Таким образом, у более дорой техники меньше погрешность измерений предполагаемой дистанции.

Немаловажным фактором для лазерного дальномера считается водозащищенность. Ведь процесс охоты происходит в любых погодных условиях, поэтому этот параметр очень важен. Водонепроницаемость защитит не только оптику, но и элементы питания от выхода из строя. Очень популярными становятся приборы такого назначения со встроенным баллистическим калькулятором. На охоте они особенно удобны: вы точно знаете расстояние до цели. Поэтому стрельба на критических дистанциях нуждается в применении дальномеров.

Модельный ряд

Считается, что лучшая лазерная рулетка это та, которая дает высокий результат измерения при заданной цели использования прибора. Например, модель Bosch DLE позволяет производить измерения на расстоянии до 40 м с наибольшей погрешностью 1,5 мм. Рулетка может эффективно использоваться в широком температурном диапазоне, вплоть до 10 градусов ниже нуля.

В Stanley TLM100 реализована идея жидкой конструкции дисплея, а Mettro Condtrol 100 отличается широкой функциональностью, например системой электронного уровня, дополнительными функциями Пифагора, возможностью запоминания измерений.

Лазерная рулетка является удобным и незаменимым инструментом при проведении ремонтных работ. Прибор компактен, удобен в пользовании, обеспечивает высокую точность расчетов размерных параметров.

Оптический дальномер

Оптический дальномер – это оптический прибор, применяемый для измерения расстояний до объектов.

По принципу действия дальномеры подразделяются на две основные группы, геометрического и физического типов. Первую группу составляют геометрические дальномеры. Измерение расстояний дальномером такого типа основано на определении высоты h равнобедренного треугольника ABC (схема 10) например по известной стороне АВ = I (базе) и противолежащему острому углу .. Одна из величин, I или ., обычно является постоянной, а другая — переменной (измеряемой).

По этому признаку различают дальномеры с постоянным углом и дальномеры с постоянной базой. Дальномер с постоянным углом представляет собой подзорную трубу с двумя параллельными нитями в поле зрения, а базой служит переносная рейка с равноотстоящими делениями. Измеряемое дальномером расстояние до базы пропорционально числу делений рейки, видимых в зрительную трубу между нитями.

По такому принципу работают многие геодезические инструменты (теодолиты, нивелиры и др.). Относительная погрешность нитяного дальномера — 0,3-1%. Более сложные оптические дальномеры с постоянной базой, построены на принципе совмещения изображений объекта, построенными лучами прошедшими различные оптические системы дальномера. Совмещение производится с помощью оптического компенсатора, расположенного в одной из оптических систем, а результат измерения прочитывается по специальной шкале.

Монокулярные дальномеры с базой 3-10 см широко применяются в качестве фотографических дальномеров. Погрешность оптических дальномеров с постоянной базой менее 0,1% от измеряемого расстояния.

Принцип действия дальномера физического типа состоит в измерении времени, которое затрачивает посланный дальномером сигнал для прохождения расстояния до объекта и обратно.

Способность электромагнитного излучения распространяться с постоянной скоростью дает возможность определять дальность до объекта. Различают импульсный и фазовый методы измерения дальности. При импульсном методе к объекту посылается зондирующий импульс, который запускает временной счетчик в дальномере. Когда отраженный объектом импульс возвращается к дальномеру, то он останавливает работу счетчика.

По временному интервалу (задержке отраженного импульса), с помощью встроенного микропроцессора, определяется расстояние до объекта: L= ct/2, где: L — расстояние до объекта, с — скорость распространения излучения, t — время прохождения импульса до цели и обратно.

Отраженное излучение попадает в фотоприемник, где выделяется модулирующий сигнал. В зависимости от дальности до объекта изменяется фаза отраженного сигнала относительно фазы сигнала в модуляторе. Измеряя разность фаз, измеряется расстояние до объекта. Самыми распространенными гражданскими электронно-оптическими приборами для измерения дальности являются портативные лазерные дальномеры, с помощью которых можно измерить расстояние до любого предмета на местности, находящегося в прямой видимости, с погрешностью около одного метра.

Максимальная дальность определения расстояния индивидуальна для каждой модели, обычно от нескольких сот, до полутора тысяч метров и сильно зависит от типа объекта. Лучше всего производится измерение дальности до крупных объектов с высокой отражающей способностью, хуже всего — до мелких объектов интенсивно поглощающих лазерное излучение. Лазерный дальномер может быть выполнен в виде монокуляра или бинокля с увеличением от 2 до 7 крат.

Некоторые производители встраивают дальномеры в другие оптические приборы, например в оптические прицелы. В поле зрения дальномера находится специальная метка, которую совмещают с объектом, после чего производится измерение дальности, обычно простым нажатием кнопки.

Результат измерения выводится на индикаторную панель, расположенную на корпусе прибора, или отражается в окуляре, что позволяет получить информацию о дальности, не отрывая глаз от дальномера. Многие модели могут отображать результаты измерения в разных метрических единицах (метрах, футах, ярдах).

Дальномер в геодезии – один из неотъемлемых измерительных приборов, используемых специалистами при изысканиях.