Какой дальномер лучше лазерный или ультразвуковой: Отличия лазерного и ультразвукового дальномеров

Содержание

Выбираем лазерный дальномер: дальность, параметры, цены

Лазерные дальномеры применяются в разных областях: в строительстве, военными, для проведения топографической съемки и т.д. Это компактные приборы, которые способны обеспечить очень точное измерение расстояния, а отклонения если и бывают, то незначительные. Однако перед тем как купить лазерный дальномер, нужно понять, что именно необходимо, ведь цены на них разные и могут отличаться очень существенно. Стоит ли переплачивать или можно сэкономить? Давайте разберемся.

Принцип работы дальномера

Здесь все очень просто. Прибор измеряет время, за которое сигнал проходит до объекта и обратно. У лазерных дальномеров это время очень мало, ведь скорость луча равна скорости света (в идеальной среде). Для работы необходимы излучатель и приемник, в простейших устройствах они располагаются в одном корпусе.

При расстояниях в несколько десятков или сотен метров лазерный дальномер должен уметь точно замерять интервалы времени, которые измеряются наносекундами.

Поэтому фактически дальномер не засекает само время, а измеряет длину и частоту волны. А если прибор способен измерять собственно время (без учета длины и частоты волны), то его стоимость будет очень высока, да и используются они не на бытовом уровне.

Разделяются на активные и пассивные. Вторые отличаются тем, что у них два объектива, то есть, они посылают два луча, а расстояние считается по формуле (лучи образуют равнобедренный треугольник).

Принцип работы лазерного дальномера

Точность измерения лазерным дальномером не абсолютная, погрешность всегда есть, а вот ее величина зависит от модели дальномера. Обычно можно наблюдать простую пропорцию: чем дальномер дороже, тем меньше погрешность и больше максимальное для измерения расстояние. Кроме того, на стоимость дальномера могут влиять и дополнительные функции, о которых мы поговорим ниже. Обычно погрешность находится в пределах 1-2 миллиметров, что для расстояний в 50-200 метров можно считать ничтожным показателем.

Лазерный или ультразвуковой дальномер?

Ультразвуковые дальномеры стоят значительно дешевле лазерных, поэтому с соблазном сэкономить бороться довольно трудно. Но если говорить коротко, то ультразвуковой дальномер значительно хуже лазерного. Ключевое отличие в точности измерений. У лазерного погрешность фиксированная (в миллиметрах), а у ультразвукового в процентах, то есть, относительная. Обычно это +-0,5%. То есть, чем больше расстояние, тем больше погрешность. Для 10 метров это будет до 10 сантиметров, что очень много.

Вторым серьезным недостатком является то, что звуковые волны распространяются конусом (как у эхолота), что делает практически невыполнимой задачу измерить расстояние до определенной точки в ряде случаев. Например, можно измерить расстояние до сплошной стены, но если это небольшие элементы, то точность пострадает еще сильнее. К примеру, если вы измеряете расстояние до столба, который стоит в метре от стены, то погрешность может быть очень большой.

Да, у них есть лазерное целеуказание, по это не решает проблему.

Поэтому покупка дешевого ультразвукового дальномера вместо лазерного имеет смысл только тогда, когда нет необходимости в точных измерениях. Даже на 5 метрах ошибка может составить 2,5 сантиметра, а на таком расстоянии куда проще и надежнее использовать обычную рулетку.

Какие бывают дополнительные функции?

Дополнительных функций в лазерных дальномерах может быть очень много, однако не каждая будет нужна именно вам. С одной стороны, нужно знать, что точно будет нужно (или может в теории пригодиться), с другой стороны, нужно определиться, что точно не потребуется. Соответственно и не переплачивать за это, выбрав более дешевую модель.

Непрерывное измерение

Эта функция помогает найти необходимое расстояние до объекта, работает как рулетка. Например, нужно отойти на 2 метра от стены и оператор просто перемещается, пока не дойдет до нужного расстояния. Функция простая, но очень полезная.

Вычисление площади

Необходимо измерить длину и ширину, а лазерный дальномер самостоятельно посчитает площадь. Нельзя сказать, что это очень нужная функция, ведь подобные вычисления легко сделать на калькуляторе, но лишней она не будет, тем более, что такое есть даже в самых дешевых моделях.

Вычисление объема

Аналогично предыдущему, только измеряют еще и высоту.

Углы и треугольники

Лазерный дальномер может посчитать не только площадь треугольника (после замера трех сторон), но и рассчитать его углы. Данная функция будет очень полезна при работе в нестандартных помещениях.

Наклон

Измеряется наклон объекта. Данная функция встречается в дорогих моделях и если вам она необходима, то совершенно точно придется заплатить больше.

Вычисление расстояния путем измерения угла наклона

Данная функция будет полезна в том случае, если перед объектом есть различные препятствия или в людных местах. Работает просто: лазерный дальномер направляют на верхнюю часть объекта, после чего прибор автоматически рассчитывает расстояние зная длину гипотенузы и угол вершины треугольника.

Также в лазерных дальномерах могут быть следующие функции:

Компас – помогает определить направление;
Подсветка и звуковое сопровождение;
Возможность сохранять данные;
Функция маляра – помогает измерить площадь всех стен в помещении;
Вычисление минимального и максимального расстояния;
Разметка.

На стоимость также влияет максимальное расстояние. Если вы точно уверены, что вам не нужно работать с расстояниями больше 50-100 метров, то покупать дорогие модели не нужно. В противном случае получится так, что вы просто не используете весь потенциал прибора, хотя за него вы заплатили. То есть, деньги будут выкинуты на ветер.

Рейтинг лазерных дальномеров

При написании этой статьи мы изучили различные рейтинги лазерных дальномеров, однако большинство из них абсолютно бесполезны. И причин несколько. Во-первых, зачастую сравнивают модели разных ценовых категорий, что не имеет никакого смысла (кто в здравом уме будет сравнивать ВАЗ и Ferrari?). Во-вторых, если говорить о рейтинге производителей, то здесь принципиальной разницы нет. И этот пункт стоит объяснить подробнее.

Есть несколько производителей, которые более-менее популярны и считаются ведущими. Это Fluke, RGK, ADA, Leica, Makita, Hammer и другие. Одни фирмы зарекомендовали себя как производители исключительно бюджетных лазерных дальномеров для бытового использования, другие ориентируются на профессиональное применение.

Но фактически нет смысла составлять рейтинги, так как в одном ценовом сегменте ключевые характеристики лазерных дальномеров будут примерно одинаковы. Все остальное – маркетинговые ходы, которые принципиального значения не имеют. Для примера сравним два дальномера из одной ценовой категории – Fluke 424 D и BOSCH GLM 100

Параметр	Fluke 424 D	BOSCH GLM 100
Дальность	100 м	100 м
Точность	1 мм	1,5 мм
Степень защиты	IP54	IP54
Встроенная память	+	+
Функции Пифагора	+	+
Расчет объема или площади	+	+
Компас	+	-
Корректировка точки отсчета	+	-

Как видно, серьезной разницы нет. Fluke 424 D выглядит несколько лучше, но различия нельзя назвать очень серьезными. Поэтому не имеет никакого смысла смотреть рейтинги лазерных дальномеров, ориентироваться нужно исключительно на технические параметры, которые вам необходимы. Если вам нужно измерять расстояния выше 50 метров, то дешевую модель вам не купить в любом случае. А выбор бренда зачастую дело вкуса, не более того.

На что нужно обращать внимание при выборе лазерного дальномера?

Подведем итоги и определимся, на что нужно обращать внимание в первую очередь. На наш взгляд, это следующие параметры:

Дальность – тут без комментариев.
Точность – совершенно не принципиально в большинстве случаев, так как погрешность редко больше 2 мм.
Время автономной работы и количество измерений на одной батареи – необходимо для профессионального использования, когда прибор работает полный рабочий день.
Защита корпуса – минимальное значение IP54, чего хватает для большинства условий. Встречаются модели с меньшей степенью защиты (дешевые), поэтому их не рекомендуется покупать для работы на улице или на стройплощадках.
Диапазон рабочих температур – актуально для России, особенно для северных регионов и если приходится работать на улице зимой. Не все модели способны работать при -30.

Дополнительные функции – необходимый минимум есть в каждом приборе, все остальное – на ваше усмотрение.
Бренд – принципиального значения не имеет.
Отзывы – в целом смотреть можно, но не забывайте, что сегодня много фальшивых отзывов

Какие лазерные дальномеры можно купить на нашем сайте?

Более подробное описание смотрите на страницах товаров, а здесь только короткие обзоры.

Fluke 424D

О нем мы уже упоминали, когда сравнивали его с моделью от другого производителя. Топовый прибор, который позволяет решать очень широкий круг задач и подходит для профессионального использования. Цена высокая, но зато у этой модели внушительный набор дополнительных функций и очень хорошие отзывы.

Fluke 414D

Это бюджетная версия, которая позволяет проводить измерения до 50 метров и с точностью до 2 миллиметров. Набор дополнительных функций несколько меньше чем у 424D, но есть все самое необходимое. Это надежный и удобный прибор для использования в быту или при измерении расстояний до 50 метров. Также заслужил хорошие отзывы, хотя стоит отметить, что некоторые пользователи критикуют его за расстояние измерений. Но подобная критика лишена смысла, ведь это бюджетный ценовой сегмент.

Fluke 419D

Промежуточный вариант между предыдущими. Дальность до 80 метров, набор функций практически такой же, как и у 424D. Нет компаса, но остальные функции присутствуют. Кроме того, обеспечивает высокую точность измерений – погрешность не более 1 миллиметра. На наш взгляд (да и судя по отзывам), Fluke 419D – оптимальный вариант для покупки. Но только в том случае, если вы планируете использовать его активно. Для использования в быту лучше сэкономить и купить 414D.

Обратите внимание, что все три модели присутствуют в Госреестре!

лазерный или ультразвуковой? — Обзоры

Если вы разберетесь с тем, как работает дальномер, то вам будет проще ориентироваться в приборах представленных моделей. Обратите внимание на то, что наиболее точный показатель обеспечат устройства с короткими импульсами. Дальность измеряется тремя способами:

Импульсный.
Фазовый.
Смешанный (фазово-импульсный).

Большинство инструментов работают по принципу импульсного излучения. Расстояние фиксируется путем отражения светового потока, который достигает поверхности. В этот момент автоматически запускается счетчик, который и замеряет расстояние и скорость прохождения. После возвращения импульса останавливается счетчик.

Ультразвуковой дальномер – одни из первых появившихся на рынке измерительных строительных приборов, но так и не с умевшие завоевать признание у строителей. Относится он к активным дальномерам, у которых расстояние вычисляется на основании времени и скорости прохождения сигнала от источника сигнала до объекта и обратно до приёмника сигнала, т.е. от прибора до препятствия и обратно до дальномера.

Приобретение ультразвукового дальномера довольно сомнительное решение, так как такой инструмент имеет много минусов, один из которых низкая точность, и чем больше расстояние, тем выше погрешность. В основном точность у них указывается в процентах, к примеру +/- 0,5% от результата.
Второй жирный минус заключается в том, что звуковой сигнал распространяется не сконцентрированным пучком, а с большим рассеиванием в разные стороны от центра.

Лазерный дальномер – точный прибор, востребованный как профессиональными строителями, так и домашними мастерами. По сравнению с ультразвуковыми, лазерные рулетки имеют массу преимуществ по точности и функционалу.

Оптический дальномер относится к пассивному виду, в строительных приборах применяется в оптических нивелирах, теодолитах и другом оборудовании. Здесь он также называется нитяной дальномер, так как расстояние вычисляется благодаря оптике и сетке нитей.

Лазерные дальномеры бывают не только строительными с дисплеем, на котором выводится результат измерений, но и монокулярными, это дальномеры для охоты. Такие приборы быстро высчитывают расстояние до цели на дистанции до 2000 метров, а результаты выводятся прямо в окуляре.

Сейчас на рынке представлено огромное количество различных моделей лазерных измерителей расстояний от разных производителей.

Как работает лазерный дальномер: его применение

Если вы знаете, как функционирует приспособление, то вы сможете использовать его с наивысшей эффективностью. Главная сфера применения – строительство объектов, а именно выполнение следующих заданий. Замер и вычисление площади территории. Функция передачи данных через подключенные электронные компьютерные устройства при помощи ультразвукового сигнала. При помощи луча осуществляется измерения прочих строительных пунктов. Поняв, как работает лазерный дальномер, вы также сможете применять его во время охоты и прочих действий, направленных на определение вида и уровня объекта.

Характеристика лазерного дальномера

Основной измерительный прибор называют рулеткой из-за своих функциональных особенностей. Девайсу свойственны также следующие характеристики: хорошая степень защиты от механических воздействий. Сохранение нужного вида и состояния при эксплуатации во время дождя, ветра и снега. Вы сможете измерять постройку и использовать его при низких температурах. Внимание, к приборам часто прилагаются дополнительные аксессуары. Например, штатив (представлен в большом и миниатюрном варианте), батарейки, элементы питания.

В магазине Территория Инструмента большой выбор лазерных дальномеров по доступным ценам.

Точность ультразвуковых и лазерных дальномеров

Ультразвуковой или лазерный дальномер?

Если вы собираетесь купить дальномер, перед вами встанет дилемма финансового инжиниринга. Приобретете ли вы более дорогой лазерный дальномер, или завладеете недорогой моделью, работающей на ультразвуке. Некоторая теоретическая база и практическая информация необходимы и помогут вам сделать правильный выбор.

Высокая точность и прецизионность измерения – дальномер может измерять расстояния даже с точностью до миллиметра и достигать этого результата с очень высокой воспроизводимостью. Погрешность в миллиметрах очень трудно измерить с помощью традиционной рулетки или других измерительных приборов, особенно при измерении больших расстояний.

Тахиметр-дальномер измеряет расстояние без использования специальных зеркал или отражающего материала. Электромагнитная волна, излучаемая прибором, отражается от объекта, находящегося в фокусе, обратно в прибор. Расстояние определяется анализом возвратной волны.

Большая дальность – на рынке есть ручные дальномеры, которые измеряют километраж, но с низкой точностью. Большинство приборов класса строительства позволяют устанавливать участки длиной 250 метров.

Расчеты на экране — некоторые дальномеры могут рассчитывать различные значения на основе измеренной длины. Простые инструменты вычисляют поверхность и объем, более продвинутые дальномеры могут определять длины недоступных сегментов, используя теорему Пифагора, а инструменты высшего уровня показывают даже наклон объектов.

Миниатюрный размер – ручные дальномеры небольшие, легкие, устойчивы к неблагоприятным погодным условиям, работают от 2-3 батареек, что позволяет проводить несколько тысяч измерений.

Ручные дальномеры, представленные на рынке, делятся на две основные группы:

электромагнитные дальномеры (частный случай лазерных дальномеров)
ультразвуковые дальномеры

Первая группа может быть обусловлена методикой определения дистанции

Импульсные дальномеры
фазовые дальномеры

Ультразвуковой или лазерный?

Чтобы ответить на заглавный вопрос, несколько слов полезной теории. В основе каждого лазерного дальномера лежит оптико-электронная система. Он отвечает за отправку электромагнитного импульса (лазера) и прием отраженного сигнала и его анализ. Импульс, посылаемый передатчиком, достигает измеряемого объекта, отражается от его поверхности и возвращается в дальномер, где электронная система определяет расстояние:

расчет времени путем измерения фазового сдвига посылаемых и возвращающихся волн – в фазе дальномеров,
на основе прямого измерения времени прохождения импульсом двойной линии между дальномером и объектом – в импульсе дальномера.

Ультразвуковые дальномеры работают по тому же принципу, что и лазерные дальномеры. Однако здесь передающий блок состоит из динамика и микрофона. Динамик излучает не электромагнитные волны, а звуковую волну. Электронный модуль измеряет время, прошедшее с момента отправки ультразвукового сигнала до приема отраженных сигналов через приемник.

Что лучше?

Преимущества и недостатки лазерных и ультразвуковых дальномеров напрямую зависят от типа волн, которые они используют для измерения расстояний. Даже если скорость, определяющая расстояние, тесно зависит от скорости распространения волн – электромагнитная скорость около 300 000 км/с (скорость света), а ультразвук около 343 м/с (скорость звука в воздухе). Оба типа волн несут с собой основные физические явления – отражение, преломление и поглощение. Различное поведение электромагнитных волн и ультразвуковых дальномеров обоих типов имеет свои преимущества и недостатки.

Каковы преимущества лазерных дальномеров?

Каковы недостатки лазерных дальномеров?

относительно низкая точность импульсных дальномеров
отсутствие измерения прозрачных объектов
значительная чувствительность к работе под прямыми солнечными лучами в помещении и на улице при ярком солнце – часто отраженный сигнал рассеивается и его мощность после возвращения в приемную систему недостаточна для определения расстояния

Каковы преимущества ультразвуковых дальномеров?

Каковы недостатки ультразвуковых дальномеров?

очень маленький диапазон измерения (до нескольких метров)
требует, чтобы пользователь очень тщательно контролировал измерения из-за риска ошибок, возникающих из-за отражений от случайных предметов / объектов — ультразвуковые дальномеры лучше всего работают в пустых помещениях или на открытом воздухе
очень низкая точность
ограниченное использование в инженерных приложениях
низкоэффективное измерение объектов, отражающих сигнал под большим углом

Все, что мы должны знать

Глядя на вышеперечисленные пункты, идем дальше, становится ясно, что ультразвуковые дальномеры проигрывают практически во всех аспектах конкуренции с лазерными дальномерами.

Наконец, важное замечание – некоторые представленные на рынке ультразвуковые дальномеры оснащены лазерным пятном, выполняющим роль индикатора. Пожалуйста, будьте осторожны, потому что ультразвуковой дальномер по-прежнему измеряет на основе ультразвука. В таких моделях лазер предназначен только для наведения на цель.

Какой выбрать? – MaxBotix

20 апреля 2021 г.

LiDAR, или датчики обнаружения света и дальности, — это новая технология, которая быстро становится отраслевым стандартом для автономных транспортных средств. А как же ультразвуковые датчики? В этом сообщении в блоге будут сравниваться и противопоставляться обе технологии, чтобы помочь вам решить, какая из них лучше всего подходит для вашего приложения.

Датчики LiDAR: лазерные датчики расстояния

Что такое датчики LiDAR?

Датчики LiDAR — это тип лазерного датчика расстояния, который измеряет расстояние или глубину от поверхности. Они работают, излучая импульсы во всех направлениях и измеряя, сколько времени им требуется, чтобы отскочить от целей.

Каков принцип работы датчиков LiDAR?

Принцип работы датчиков LiDAR аналогичен принципу работы ультразвуковых датчиков. Единственная разница заключается в частоте, на которой они работают, в то время как LiDAR используют лазерный луч вместо звуковых волн для измерения расстояния и анализа объектов с помощью лазерных лучей, генерируемых массивом или кластером. Вот наиболее распространенные способы использования LiDAR:

Использование в окружающей среде: например, картографирование земель
Измерение расстояния
Безопасность при использовании машины
Робототехника

Преимущества использования LiDAR

Датчики LiDAR способны измерять трехмерные структуры и, как правило, не зависят от света. Они имеют большой диапазон измерения и очень хорошую точность. Небольшие объекты обычно хорошо обнаруживаются датчиками LiDAR, поскольку они имеют меньшую длину волны, чем датчики сонара. Если вы пытаетесь обнаружить что-то быстро движущееся, высокая скорость обновления позволит вам обнаружить и эти цели.

Ограничения использования LiDAR

Ограничения использования LiDAR включают более высокую стоимость по сравнению с ультразвуковыми и ИК-датчиками. Это также вредно для невооруженного глаза — устройства LiDAR высокого класса могут использовать более сильные импульсы, которые могут повлиять на человеческие глаза, а это означает, что на них должен быть установлен защитный кожух поверх каждого датчика, чтобы не быть поврежденным воздействием солнечного света или яркими отражениями света. водные поверхности. Обнаружение узкой точки может пропустить некоторые объекты, такие как стекло и предметы, находящиеся в непосредственной близости от пола.

Ультразвуковые датчики

Ультразвуковые датчики — это датчики, которые используют звуковые волны для обнаружения близлежащих объектов. Ультразвуковые датчики являются бесконтактными датчиками, что означает, что они могут работать, не касаясь объекта, который вы хотите обнаружить.

Каков принцип работы ультразвуковых датчиков?

Ультразвуковые датчики излучают высокочастотные звуковые волны к обнаруживаемой цели. Когда объект находится в пределах диапазона обнаружения датчика, он будет отражать звуковую волну обратно к своему источнику. Расстояние измеряется тем, сколько времени потребовалось звуковой волне, чтобы вернуться.

Общие способы использования ультразвуковых датчиков:

Ниже приведены некоторые из наиболее распространенных применений ультразвуковых датчиков расстояния:

Измерение расстояния
Робототехника
БПЛА
Приложения удаленного контроля уровня в резервуаре
Парковка
и более

Преимущества использования ультразвуковых датчиков

Ультразвуковые датчики — это экономичное решение для обнаружения, подсчета и идентификации объектов без физического контакта. Их можно использовать в средах с высоким уровнем пыли или влажности, и они работают лучше, чем инфракрасные датчики, при сильном задымлении.

Ограничения на использование ультразвуковых датчиков

Они не подходят для обнаружения быстро движущихся объектов или объектов вне досягаемости, потому что они не мешают другим областям при сканировании комнаты.

Точность считывания — на точность влияют мягкие материалы. Мягкая ткань поглощает звуковые волны, из-за чего датчику трудно увидеть цель.
Имеют ограниченную дальность обнаружения. В настоящее время наши датчики с самым большим радиусом действия составляют 10 м, за исключением датчиков обнаружения груза (16,5 м). Для приложений, требующих более близких расстояний, идеально подходят ультразвуковые датчики.

Здесь мы подробно рассмотрим преимущества и недостатки ультразвуковых датчиков.

Sensor fusion — совместное использование технологий

Слияние датчиков — это процесс объединения данных датчиков из разных источников для формирования более точного или полного понимания окружающей среды. Объединение датчиков становится все более важным компонентом во многих отраслях, включая автомобилестроение и робототехнику.

Преимущества слияния датчиков

Преимущества слияния датчиков многочисленны. Например, информацию, собранную датчиками LiDAR, можно объединить с данными ультразвукового датчика, чтобы улучшить обнаружение препятствий и локализацию объектов в трудноразличимых условиях, таких как темные комнаты или туманные области. Менее очевидным преимуществом является то, что комбинирование различных типов стимулов (изменение высоты над уровнем моря, относительная скорость ветра) позволяет более точно понять, на что похожа окружающая среда.