مقدمه ای بر انواع فاصله یاب و نحوه کار آنها
مسافت یاب های معمولی را می توان از نظر برد به برد یاب های کوتاه، برد متوسط و ارتفاع تقسیم کرد.
از اجسام مدولاسیونی که توسط فاصله یاب ها استفاده می شود، می توان آنها را به فاصله یاب فوتوالکتریک و فاصله یاب صوتی تقسیم کرد.
مسافت یاب فوتوالکتریک
مسافت یاب های الکترونیکی نوری بر اساس روش های محدوده به دو نوع تقسیم می شوند: فاصله یاب های روش فاز و فاصله یاب های پالسی.
فاصله یاب پالس دستگاهی است که از پرتوی نور ساطع شده از جسم مورد نظر برای اندازه گیری زمان لازم برای بازتاب نور توسط جسم مورد نظر استفاده می کند و در نتیجه فاصله بین ابزار و جسم مورد نظر را محاسبه می کند. به دلیل جهت گیری خوب و تک طول موج لیزر، به طور کلی به عنوان یک شی مدولاسیون در فاصله یاب های نوری استفاده می شود. بنابراین، فاصله یاب های پالسی معمولاً به عنوان فاصله یاب لیزری شناخته می شوند.
مسافت یاب های لیزری با استفاده از روش پالس می توانند به برد وسیع تری دست یابند و می توانند برای اندازه گیری های داخلی و خارجی استفاده شوند. برد معمولی 3.5 تا 2000 متر است، در حالی که مسافت یاب های لیزری برد بالا می توانند تا 5000 متر برسند. مسافت یاب های لیزری برای مقاصد نظامی می توانند به بردهای طولانی تری نیز دست یابند. با توجه به توانایی اندازه گیری اهداف دور، مسافت یاب های لیزری عموما دارای یک سیستم تلسکوپی هستند که به عنوان تلسکوپ فاصله یاب لیزری نیز شناخته می شود تا بصری هدف را توسط کاربر مشاهده کنند. شکل 1 یک نمودار معمولی از یک تلسکوپ فاصله یاب لیزری سه لوله ای است.
دقت فاصله یاب لیزری عمدتاً به دقت محاسبه زمان بین انتشار لیزر و دریافت توسط دستگاه بستگی دارد. با توجه به فناوری و موقعیت کاربردی مورد استفاده، مسافت یاب های لیزری را می توان به مسافت یاب های لیزری معمولی با دقت حدود 1 متر (عمدتا برای ورزش های فضای باز، شکار و غیره استفاده می شود) و فاصله یاب های لیزری با دقت بالا که در نقشه برداری، اندازه گیری زمین، ساخت و ساز، برنامه های مهندسی، نظامی و موارد دیگر با نیازهای دقت بالا.
فاصله یاب روش فاز، فاصله یاب است که فاز لیزر را تعدیل می کند و با اندازه گیری اختلاف فاز لیزر منعکس شده، فاصله را به دست می آورد. با توجه به نیاز به تشخیص فاز لیزر منعکس شده، دریافت سیگنال با شدت قوی ضروری است. با توجه به ایمنی چشم انسان، مسافت یاب لیزری پالسی را نمی توان به عنوان یک سیستم تلسکوپی استفاده کرد و برد آن کم است. محدوده معمولی برای برد 0.5 میلی متر تا 150 متر است. به طور کلی، فاصله یاب لیزری فاز از یک لیزر 635 نانومتری (بصری قرمز) به عنوان شی رفع اشکال استفاده می کند که به عنوان فاصله یاب مادون قرمز نیز شناخته می شود. با این حال، تعریف لیزر با رنگ تعریف نمی شود. اگر مسافت یاب لیزری 635 نانومتری به طور مستقیم به چشم انسان تابیده شود، صدمات جبران ناپذیری ایجاد می کند. به خوانندگان توصیه می شود که از آن به درستی استفاده و محافظت کنند.
مسافت یاب صوتی
اندازه گیری فاصله صوتی ابزاری است که از ویژگی های بازتاب امواج صوتی برای اندازه گیری استفاده می کند. به طور کلی، امواج اولتراسونیک به عنوان اجسام مدولاسیون، یعنی فاصله سنج اولتراسونیک استفاده می شود. فرستنده اولتراسونیک امواج مافوق صوت را در جهت خاصی ساطع می کند و همزمان شروع به زمان بندی می کند. امواج مافوق صوت در هوا منتشر می شوند و با برخورد با موانع بلافاصله برمی گردند. گیرنده اولتراسونیک با دریافت امواج منعکس شده بلافاصله زمان بندی را قطع می کند. با تشخیص مداوم پژواک منعکس شده توسط موانع پس از انتشار موج، اختلاف زمانی T بین ارسال امواج اولتراسونیک و دریافت پژواک اندازه گیری می شود و سپس فاصله L محاسبه می شود.
به دلیل تأثیر قابل توجه دما، رطوبت، فشار هوا و سایر عوامل بر سرعت انتشار امواج مافوق صوت در هوا، خطاهای اندازه گیری زیاد است. علاوه بر این، به دلیل طول موج بیشتر امواج اولتراسونیک، فاصله انتشار کوتاهتر است و در نتیجه دقت اندازه گیری کمتری برای فاصله یاب های فراصوت عمومی ایجاد می شود. با این حال، به دلیل انتشار فراصوت به شکل فن، دامنه تشخیص آن بزرگتر از فاصله یاب فوتوالکتریک است و به طور گسترده در مهندسی عملی مانند حفاظت ایمنی، اندازه گیری ارتفاع کابل و تشخیص موانع استفاده می شود.
