Įvadas į nuotolio ieškiklio tipus ir jų veikimą
Įprastus nuotolio ieškiklius pagal atstumą galima suskirstyti į trumpo nuotolio, vidutinio nuotolio ir aukščio tolimačius;
Iš moduliavimo objektų, kuriuos naudoja nuotolio ieškikliai, juos galima suskirstyti į fotoelektrinius ir akustinius tolimačius.
Fotoelektrinis nuotolio ieškiklis
Pagal nuotolio nustatymo metodus optoelektroniniai tolimačiai skirstomi į du tipus: fazinio metodo tolimačius ir impulsinius tolimačius.
Impulsinis nuotolio ieškiklis yra prietaisas, kuris naudoja tikslinio objekto skleidžiamą šviesos spindulį, kad išmatuotų laiką, per kurį tikslinis objektas atspindi šviesą atgal, ir taip apskaičiuojamas atstumas tarp prietaiso ir tikslinio objekto. Dėl gero lazerio kryptingumo ir vieno bangos ilgio jis paprastai naudojamas kaip moduliavimo objektas optoelektroniniuose tolimačiuose. Todėl impulsiniai tolimačiai paprastai vadinami lazeriniais tolimačiais.
Lazeriniai nuotolio ieškikliai, naudojantys impulsinį metodą, gali pasiekti platesnį diapazoną ir gali būti naudojami matavimams viduje ir lauke. Įprastas nuotolis yra nuo 3,5 iki 2000 metrų, o didelio nuotolio lazeriniai tolimačiai gali pasiekti iki 5000 metrų. Kariniams tikslams skirti lazeriniai tolimačiai gali pasiekti dar didesnį atstumą. Dėl galimybės matuoti tolimus taikinius, lazeriniai tolimačiai paprastai turi teleskopinę sistemą, dar vadinamą lazeriniu nuotolio ieškikliu, kad naudotojas galėtų vizualiai stebėti nuotolio taikinį. 1 paveiksle yra tipinė trijų vamzdžių lazerinio nuotolio ieškiklio teleskopo diagrama.
Lazerinių tolimačių tikslumas daugiausia priklauso nuo prietaiso laiko tarp lazerio spinduliavimo ir priėmimo skaičiavimo tikslumo. Pagal naudojamą technologiją ir pritaikymo situaciją lazeriniai tolimačiai gali būti skirstomi į įprastinius lazerinius tolimačius, kurių tikslumas yra apie 1 metras (daugiausia naudojami sportui lauke, medžioklei ir kt.) ir didelio tikslumo lazerinius tolimačius, naudojamus geodezijoje, žemės matavimuose, statyboms, inžinerinėms reikmėms, karinėms ir kitoms progoms, kurioms keliami aukšti tikslumo reikalavimai.
Fazinio metodo nuotolio ieškiklis yra nuotolio ieškiklis, kuris moduliuoja lazerio fazę ir atstumą nustato matuodamas atspindėto lazerio fazių skirtumą. Dėl būtinybės aptikti atsispindėjusio lazerio fazę, būtina priimti stipraus intensyvumo signalą. Atsižvelgiant į žmogaus akies saugumą, impulsinis lazerinis nuotolio ieškiklis negali būti naudojamas kaip teleskopinė sistema, o diapazonas yra mažas. Įprastas nuotolio diapazonas yra nuo 0,5 mm iki 150 metrų. Paprastai fazinis lazerinis atstumo ieškiklis naudoja 635 nanometrų (vizualiai raudoną) lazerį kaip derinimo objektą, dar žinomą kaip infraraudonųjų spindulių atstumo ieškiklis. Tačiau lazerio apibrėžimas neapibrėžiamas pagal spalvą. Jei 635 nanometrų lazerinis nuotolio ieškiklis bus tiesiogiai apšvitintas žmogaus akimis, tai padarys negrįžtamą žalą. Skaitytojams patariama tinkamai jį naudoti ir saugoti.
Akustinis nuotolio ieškiklis
Akustinis atstumo matavimas yra prietaisas, kuris matavimui naudoja garso bangų atspindžio charakteristikas. Paprastai ultragarso bangos naudojamos kaip moduliavimo objektai, tai yra ultragarsiniai atstumo matuokliai. Ultragarsinis siųstuvas skleidžia ultragarso bangas tam tikra kryptimi ir tuo pačiu pradeda skaičiuoti laiką. Ultragarso bangos sklinda ore ir iškart grįžta, kai susiduria su kliūtimis. Ultragarsinis imtuvas, gavęs atsispindėjusias bangas, iš karto pertraukia laiko nustatymą. Nuolat aptinkant kliūčių atspindėtą aidą po bangos emisijos, išmatuojamas laiko skirtumas T tarp skleidžiančių ultragarso bangų ir priimančių aidų, o tada apskaičiuojamas atstumas L.
Dėl didelės temperatūros, drėgmės, oro slėgio ir kitų veiksnių įtakos ultragarso bangų sklidimo greičiui ore matavimo paklaidos yra didelės. Be to, dėl ilgesnio ultragarso bangų ilgio sklidimo atstumas yra trumpesnis, todėl bendrųjų ultragarsinių tolimačių matavimo tikslumas yra mažesnis. Tačiau dėl ventiliatoriaus formos ultragarso sklidimo jo aptikimo diapazonas yra didesnis nei fotoelektrinių tolimačių, ir jis plačiai naudojamas praktinėje inžinerijoje, pavyzdžiui, saugos apsauga, kabelio aukščio matavimas ir kliūčių aptikimas.
