Лазерный дальномер: 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.

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.

Зависимость техники от условий

Дальномер имеет два функциональных блока: излучательный, в составе которого есть лазерный диод, и приемник. За счет электромагнитной волны возникает лазерный луч. Сама волна производится дальномером, далее она отражается от рабочей плоскости, будь то полы, стены, потолок или другая рабочая сторона объекта. После этого идет ее возврат в приемник. Каждая волна имеет свою амплитуду и длину. Последний показатель изначально известен вычислителю дальномера, поэтому дальнейшие его вычисления производятся за счет принципа сложения всех длин волн, которые прошли путь до объекта и обратно. После этого выполняется деление данной суммы надвое. А если есть «обрезанная» волна, то и ее показатель приплюсовывается.

Сравнительные характеристики нескольких моделей лазерного дальномера.

Полученная цифра выводится на дисплей прибора. Измерительная величина, то есть метры или сантиметры, устанавливается по личным требованиям.

Дальномер отлично справляется в условиях закрытых помещений, так как в этом случае расстояния имеют небольшие значения, а помехи и вовсе отсутствуют. А что касается природы, то тут есть несколько факторов, которые могут создать погрешности в работе:

Солнце. Зачастую цвет лазеров является красным, поэтому чем ярче поверхность, тем хуже видна конечная точка

Почему это так важно? Потому что дальномер должен уметь обработать сигнал, а он будет слишком слабым, что может повлиять на точность показаний. Поэтому в темное время суток показания лазерного дальномера более точны. Загрязненность окружающей среды

Лучший вариант – если работа проводится за городом, так как воздух там прозрачнее. В условиях загазованности или туманности опять-таки возникает риск возникновения погрешностей. Надежность крепления дальномера. Ручные измерения всегда сопровождаются неточностями. Поэтому лучше для замеров использовать специальный штатив. Кстати, многие современные приборы имеют уже в стандартной комплектации такой элемент. Рабочая поверхность. Если измеряемая плоскость будет иметь темный цвет или шершавую структуру, то луч станет поглощаться. Поэтому для таких целей используют светлую поверхность, которая за счет гладкости и цвета помогает повысить коэффициент отражения.

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.

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

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.

Как пользоваться в помещении и на улице — отличия

Работа прибора на улице и в помещении несколько отличается. Дальномер для улицы должен оснащаться отражающей пластиной — визиром. Для работы в солнечный день не обойтись без специальных красных очков. Они помогут обнаружить лазерный луч на плоскости при ярком дневном свете. Рулетка лазерного типа для улицы чаще имеет прочный корпус, специально предназначенный для работы на открытом воздухе. Цена дальномера для дома и улицы несколько различается. Последний будет стоить немного дороже. В остальном же действия измерительных приборов — идентичное.

Погрешность большинства бюджетных моделей дальномера составляет всего ничего — 1-3 мм.

На некорректность выдаваемых показаний и увеличение погрешности влияют несколько факторов:

• Конструктивная особенность модели
• Дальность измерения (чем она больше, тем выше будет погрешность)
• Ошибки в работе с прибором

Рулетка электронного типа никакой сложности в работе не представляет. Включить прибор, нажать кнопку и наблюдать результаты на дисплее — что может быть проще. Но есть все же некоторые правила, которых стоит придерживаться:

1. В процессе замеров важно, чтобы дальномер был неподвижен. Добиться этого можно при помощи штатива
2. Следить за уровнем заряда батареи. Приборы со слабым зарядом могут негативно влиять на результат
3. Объект, на который направлен лазерный луч не должен обладать высокой (зеркало, фольга) и низкой (пластик) отражательной способностью, иначе точность выданных показаний будет под сомнением

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.

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

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.