Лазерный дальномер Лазерный дальномер - прибор для измерения расстояний с применением лазерного луча. Нашел широкое применение в инженерной геодезии, топографической съёмке, военном деле, навигации, астрономических исследованиях и фотографии. Современные лазерные дальномеры в большинстве случаев компактны и позволяют в кратчайшие сроки и с большой точностью определить расстояния до интересующих объектов. Лазерное сканирование • Система лазерного сканирования состоит из лазерного дальномера, адаптированного для работы с высокой частотой, и блока развертки лазерного луча. В качестве блока развёртки выступают сервопривод и полигональное зеркало или призма. Сервопривод отклоняет луч на заданную величину в горизонтальной плоскости, при этом поворачивается вся верхняя часть сканера, которая называется головкой. Развёртка в вертикальной плоскости осуществляется за счёт вращения или качания зеркала Фазовый метод • В этом методе лазер работает постоянно, но его излучение модулируется по амплитуде сигналом определенной частоты (обычно это частоты меньше 500МГц). При фазовом методе измерения 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. Триангуляционный метод Одна из техник дистанционного измерения расстояния, в которой в качестве измерительного устройства, как правило, используется лазер. Метод основывается на свойстве лазерного луча распространяться на большие расстояния практически без рассеяния. Принцип работы такой измерительной системы заключается в том, что лазер подсвечивает точку, до которой будет измеряться расстояние. Другое детектирующее устройство, расположенное на некотором расстоянии от источника лазерного излучения, регистрирует отраженный от этой точки свет. Такая конструкция измерительной системы (лазер, интересующая нас точка, детектор) образует собой треугольник, ввиду чего метод и называется триангуляционный. Детектор, как правило, представляет собой цифровую видео — или фотокамеру, объектив которой фокусирует пришедший отраженный луч на ПЗС — или КМОП — матрице. Луч, попадая на светочувствительную поверхность сенсора, поглощается, образуя небольшое световое пятно. По расположению этого светового пятна можно измерить угол между отраженным лучом (BC) и линией сенсор-лазер (AB). В итоге мы знаем три параметра: • Расстояние от сенсора до лазера (AB) • Угол между лучом, испущенным лазером, и линией сенсор-лазер (∠CAB) • Угол между отраженным лучом и линией сенсор-лазер(∠CBA). По этим трем параметрам можно восстановить все стороны и углы треугольника. Благодаря высокой скорости, такой метод часто используется для наблюдения за движущимися или вибрирующими частями каких либо механизмов или конструкций. Типичные значения точности такой измерительной техники составляют величины порядка десятых процента от измеряемого расстояния. В случае если регистрируется отраженное рассеянное излучение, метод имеет ограничения по максимально возможному измеряемому расстоянию, поскольку падающего на матрицу света может не хватить для появления светового пятна на картинке. Импульсный метод Импульсный дальномер может считаться самым простым по схемной реализации лазерным дальномером. Он, по сути, повторяет в другом диапазоне длин волн хорошо известный и давно применяемый в радиолокации принцип обнаружения и последующего слежения за объектом. В сторону возможного нахождения объекта посылается короткий радиоимпульс. Затем приемник РЛС (радиолокационная станция) включается на прием отраженного от объекта сигнала. По задержке отраженного радиоимпульса относительно зондирующего определяется расстояние до цели. При этом угловые координаты направления посылки радиоимпульса соответствуют угловым координатам обнаруженного объекта. Точность измерения длины определяется длительностью радиоимпульсов. Замена источника излучения на лазер сопряжена как с достижением новых возможностей в плане измерения дальности до объекта и его локализации в пространстве, так и с появлением ряда ограничений на его использование. Схема импульсного лазерного дальномера включает, в том или ином виде, два независимых канала – канал излучателя и канал приемника. Канал излучателя содержит источник излучения – лазер, и расширитель выходного пучка лазера – телескоп. Необходимость включения в схему дальномера телескопа обусловлена стремлением сократить угловую расходимость выходного излучения лазера. Требуемая расходимость определяется размерами цели (мишени) и расстоянием до нее. Преимущества лазерного дальномера Лазерные дальномеры обладают рядом преимуществ, которые упрощают и облегчают работу: - измерение длины от 5 см в зависимости от модели; - погрешность результата до 5 мм; - использование в закрытом и открытом помещениях, а также в слабо освещенных местах; - измерение под любым углом к плоскости; - расширенный функционал: вычисление площади, объема, выполнение сложений и вычитаний. Лазерным дальномером можно измерять большие расстояния самостоятельно, без помощи другого человека. Главные функциональные элементы любого лазерного дальномера – излучатель и приемник лазерного луча (фотоэлемент). Определение расстояния выполняется путем измерения сдвига фаз лазерного луча при отражении его от объекта. Программные возможности лазерной рулетки производят необходимые расчеты зафиксированных измерений, определяют измеряемое расстояние и выдают его на дисплей. Дальномер может выполнять измерения от заднего края: например, при измерении расстояния от стены к стене, от переднего края: например, от края стола к стене. К дополнительным опциям лазерной рулетки относятся выбор системы измерения, измерение угла наклона, выполнение сложения и вычитания, режим непрерывного измерения, измерение максимальных и минимальных расстояний, автоматическое выключение устройства, расчет площадей и объемов, измерение недоступных величин.
