Как работает лазерный дальномер, его функционал и критерии выбора

Лазерный дальномер (или лазерная рулетка) – устройство, без которого трудно представить многие современные сферы деятельности. Принцип того, как работает лазерный дальномер, несложен, но он значительно облегчает измерение расстояний, и делает это с высокой точностью. Обсудим, как работает прибор, на какие его характеристики следует обращать внимание при выборе для домашнего или профессионального использования.

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.

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.

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.

Разновидности и их применение

Вопрос, как выбрать лазерный дальномер, интересует людей, впервые столкнувшихся с разнообразием предложения. Вы сможете отсечь значительную их часть, если сформулируете для себя границы использования. По этому принципу лазерные рулетки делятся на два типа:

• Бытовые. Модели относительно дешевы, но на точности это не отражается. Они помогут во время ремонта помещений или на строительстве. Дополнительно оснащаются калькулятором для расчета площади, небольшой памятью для сохранения результатов замера.
• Профессиональные. У таких инструментов расширенный объем функций, способность измерять большие расстояния (50-100 и более м), расширенная память, высокая степень защиты от пыли и влаги, работа с Bluetooth для передачи данных. Многие модели имеют резьбу, и их можно установить на штатив, что увеличивает точность измерения.

Дальномеры превратились в незаменимых помощников в различных сферах деятельности; их используют в следующих областях:

• Земляные работы при строительстве и прокладки коммуникаций.
• Строительство и отделочные работы, включая разметку пиломатериалов.

• Геодезические работы, проведение межеваний.
• Монтажные работы при возведении конструкций и коммуникаций.
• Дизайн помещений и ландшафта, разработка корпусной мебели.
• Прикладные задачи: охота, навигация, контроль (инспекционные работы), военное дело.

Для решения задач дизайна или землеустройства нужны инструменты с разным набором параметров, и важно разобраться, какие из них основные, а какие второстепенные.

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.

• 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.

Что надо знать о погрешности замеров

Погрешность показывает, насколько точны показания прибора. По сравнению с ультразвуковыми моделями (с погрешностью 3-6 мм) лазерные аналоги демонстрируют лучшие характеристики. О погрешности замеров важно знать следующие факты:

• Точность (погрешность) указывается двумя способами: +/- 0,5% или +/- 1 мм.
• Средняя погрешность бытовых аппаратов не превышает 5-6 мм.
• Профессиональные и полупрофессиональные дальномеры имеют погрешность 1-2 мм.
• Существуют узкоспециализированные модели, для которых высокая точность не нужна. Например, погрешность охотничьих моделей может достигать 1 м.

Существует понятие точки начала отсчета. Большинство моделей определяют расстояние, начиная от заднего торца дальномера. Такая система удобна, если вы работаете в помещении, и меряете промежуток, например, от стены до стены.

У некоторых инструментов имеется несколько точек отсчета, что расширяет возможности их применения. Например, если точкой отсчета служит передний торец, это упрощает измерения на наружных поверхностях строения. При работе со штатива точкой отсчета становится точка крепления штатива.

Критерии выбора

Неважно, ищите вы модель от известного производителя, или стремитесь приобрести бюджетный аналог. При выборе вы все равно будете ориентироваться на то, для каких целей приобретается дальномер, а также на регулярность использования. Нет нужды приобретать дорогую модель, если не планируется ее регулярное применение.

Тем, кто собирается выбрать лазерную рулетку, стоит обратить внимание на класс лазера, от которого напрямую зависит дистанция измерений. Существует три класса:

• Класс 2. Они встречаются в дальномерах, работающих на расстояниях до 70 м. Считаются безопасными; луч, случайно попавший в глаза, не принесет вреда сетчатке.
• Класс 2М. Мощность луча выше, он работает на средних дистанциях и может травмировать сетчатку, но упрощает выполнение измерений на улице, особенно в пасмурную погоду.
• Класс 3R. Работают с дальномерами, действующими на 300-500 м, требуют использования защитных очков.

Если вы выбираете профессиональную модель, ищите инструмент с сертификатом ISO 16331-1 (Международная организация стандартов). Сертифицированная модель обойдется немного дороже, но вы обретете уверенность в точности ее измерений.

Рассматривая разные варианты, в первую очередь изучают основные характеристики; к ним относятся следующие технические данные:

• Максимальное и минимальное расстояние измерений, точность. Лучше, если погрешность не превышает 2-3 мм.
• Количество точек отсчета. Наличие трех точек позволяет делать замеры из труднодоступных мест.
• Время работы без подзарядки, защита корпуса, тип источника питания (батарейки или зарядное устройство).
• Удобство: вес и размер прибора, расположение и форма кнопок (удобно ли работать в перчатках).
• Если для вас важно проводить расчеты, обращайте внимание на модели с возможностью сохранять результаты измерений и выполнять вычисления. Поддержка Bluetooth позволит перенести данные в специальное приложение на планшете или смартфоне.

Пользоваться лазерной рулеткой проще, если ее функционал расширен. Кроме вычислений разные модели могут дополняться следующими функциями:

• Автоотключение. Если прибором не пользуются, он отключается; функция срабатывает через 1-5 минут бездействия, что помогает экономить заряд батареи.
• Сенсор наклона. С его помощью измеряется угол и расстояние; автоматически вводится поправка на наклон для расчета горизонтального проложения до выбранной точки.
• Функция непрерывного измерения. Позволяет делать замеры на ходу с автоматическим обновлением данных на экране.
• Подсветка дисплея дает возможность работать при слабом освещении.

Если вы собираетесь заниматься ответственными измерениями, выбирайте модель, внесенную в государственный реестр измерительных приборов. Тогда результаты будут действительными при составлении экспертных заключений и проведении межеваний (для БТИ, инспектирующих организаций, юристов).

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.