Ширина луча лазерных дальномеров тахеометров, их точность и

Все наверно замечали, на приличном растоянии не обязательно попадать точно в отражатель, что бы лазерный дальномер измерил расстояние. Кто ни будь знает какая ширина луча у лазерного дальномера. У меня Leica TCR802 в инструкции я че то не нашел, может не там смотрел???

 

Если лазер красный, делаешь так.
Берешь лист бумаги, рисуешь крест. Ставишь прибор в 50 м. Наводишься на крест, включаешь лазер. Измеряешь пятно. За одно выявляешь отсутствие\наличие несоосности оси визирования и луча лазера.

 

Тарас дайте номер почты,вышлю фото оригинальной штуки для проверки ширины лазерного луча.

С уважением.....

 

Интересный вопрос, не разу не задумывался. Но есть собственные соображения.

Во первых лазерный луч не может быть таким широким, и не может расходиться. Но он может на больших расстояний рассеивать свои отдельные потоки, вследствие проходимости в воздушной среде. Если кто из физиков то поправите меня. Сам тоже наблюдаю такую картину, что на большом расстоянии не обязательно из центра отражателя ловит сигнал. Но это больше зависит от чувствительности приемника, который фиксирует эти рассеивавшиеся и отраженные лучи. Работал на Geodimetr (400, 510, 600) и их модификаций. Ну а толщина его скорее всего очень мала.

Во вторых, могу предположить, что матрица любой цифровой камеры, в том числе и той что в телефоне, может запечатлеть невидимый глазу луч, если его направить в объектив. Это обстоятельство может помочь в данном исследовании. Если поднести камеру у самого выхода из дальномера, то получим искомую ширину.
(Добавление)

Может лучше здесь выложите, мне тоже интересно.

 

В том то и дело, что изначально ширина мала, но имеет какой то угол рассеивания. Между прочим очень влияет на измерение расстояний при работе в безотражательном режиме ( когда отражательная поверхность объекта не перпендикулярна к направлению луча ) При наличии хотя бы небольшого угла рассеивания, любой дальномер даст кротчайшее расстояние. Поправте ели ошибаюсь...
(Добавление)

taras85@yandex.ru

 

Безотражательными приборами не работал, но скорее всего проблема такая очевидна. Видимо для этого и пишут в инструкциях что в данном методе работать до столько то метров, хотя от многих слышал "Да у меня прибор и на много дальше берет". Видимо от ширины рассеивания и зависит на сколько меньшие расстояния нужно принимать в работу.

 

Плохо искал:

 

и ещё

 

Ronin, эти размеры приводятся для режима RL, а люди, по-моему, толкуют о режиме IR, на отражатель

 

Спешл фор Hmep, остальным рекомендую самим мануал поюзать

 

Всем привет!

Что бы было понятней хотелось бы чуть-чуть прояснить ситуацию:
Все дальномеры (всех производителей) работают на основе лазерного излучения, которое имеет природу монохроматического излучения (электромагнитное излучение, обладающее очень малым разбросом частот, в идеале — одной длиной волны). Не смотря на то, что расхождение пучка малое, оно (расхождение) все-таки есть. У разных производителей данное расхождение разное(все зависит от принципиальной схемы дальномера).
Известно, что для серии TCR802, в IR режиме, на расстоянии 50 м. пучок имеет сечение ~ 0,9х2,8см.
И с увеличением расстояния имеет пропорциональную этому значению расходимость.
Что касается точности характеристик, то:
На линейную точность это не скажется, т.к. расстояние определяется от фактического центра призмы. Но при не точном наведении будет возникать ошибка по углу.
Большим влиянием на точностные характеристики определения расстояний вижу принцип
работы дальномера (на основе фазового или импульсного лазера), а так же в принципе обработки сигнала (в 3100 серии топкона это видно, там точность б/о режима повышена как раз по этому принципу). Но фазовые точнее импульсных в любом случае(если сравнивать ТХ приборов на основе фазового и импульсного дальномеров, то это видно)
У Leica, а в частности у TCR800 фазовый дальномер.

А...да...
Что касается приемников излучения (У нас название ПЗС, за рубежом CCD) их характеристики больше влияют на дальность измерений(в зависимости от чувствительности элементов) по точности их влияние больше имеет значение в оптопарах компенсаторов( в первую очередь зависит от велечины "зерна" в "дорожке" приемников).

Всего доброго!

 

На прошлой работе был тахеометр trimble M3, так у него на перекрестье сетки нитей есть круг... в инструкции написано, что в зависимости от расстояния площадь, попавшая в круг, и есть пятно лазера...

 

Я как раз и интересовался безотражательным режимом, что я именно мерю... Иногда приходилось измерять точки в безотражательном режиме на какой ни будь наклонной поверхности, вот и получается, что при рассеивании 0.15Х0.35 миллирадиан, на 100 метрах величина пучка значительна и на наклонной поверхности даст нормальную ошибку, и чем больше уклон поверхности тем больше ошибка. Я не спорю, что при работе с отражателем эта величина не влияет. Но иногда приходится изголятся вот так))))......

 

Ув.Тарас это то ,что прислал ?.

С уважением.....

 

В моей инструкции такого не написано, а на этих страницах вообще другая тема....

 

Спасибо, ronin, за отеческую заботу

Оффтоп

ANV, интересный пост. Вашу фразу про

оставим для другой темы (я с ней не согласен).

Раскрыть Спойлер Свернуть Спойлер

– C кем не согласен, с фразой или с темой?
– Да с обеими... (Шариков)

Проблемы, связанные с расхождением пучка:
I. Чем дальше от тахеометра, тем больше погрешность, связанная с отклонением луча от нормали к поверхности (пятно больше).
Кроме того, можно обратить внимание на следующее. Форма сечения пучка лазера, излучаемого дальномером, довольно сильно отличается от окружности (пример на рис Б).
Допустим, что это эллипс. Тогда, если говорить про измерения на наклонные поверхности, погрешность измерения зависит не только от угла падения лазера на поверхность – более точно будет принимать во внимание величину углов, образуемых плоскостью, на которую падает пучок, и полуосями его поперечного сечения.
II. Чем дальше от тахеометра, тем больше ошибка при измерениях на внутренние углы.
III. Чем дальше от тахеометра, тем больше вероятность при измерении на цели небольшого размера словить паразитный сигнал и получить грубую ошибку. Об этом, кстати, есть предупреждение в том же лейковском мануале, цитаты их которого привёл ronin. Или: из-за влияния паразитного сигнала вообще не выполнить измерение (на дисплее при этом отображается код ошибки, номер не помню), что очень характерно для Лейки (может, и для других фазовых дальномеров, я упражнялся с Лейкой).
И т.д.
(...)
Если приведен угол расхождения пучка, величину пятна считаем так:
S=dФ х L (для малых углов – см.рис.А),
где S - размер пятна /в метрах/, dФ - угол /в радианах/, L - расстояние /в метрах/.
Посмотрим на данные, приведённые в лейковском мануале (спасибо ronin).
Данные по расхождению пучка
Файл 146.pdf (Leica TPS800-1.1.0ruб, стр.146)
R100 (0.15x0.35 мрад) 7,5х17,5 мм на 50-ти метрах, 15х35 мм на 100 метрах
R300 (0.15х0,5 мрад) 7,5х25 мм на 50-ти метрах, 15х70 мм на 100 метрах
Файл 144.pdf (Leica TPS800-1.1.0ruб, стр.144)
IR (1,5х3 мрад) 75х150 мм на 50-ти метрах, 150х300 мм на 100 метрах (30 сантиметров на 100 м!, но для призмы это и хорошо)
Данные по размеру пятна
Из даташита на 800-ю серию, выгугленного мной наобум (RL, spot size)
12 х 40 мм на 100 метрах (похоже на R100)
ronin, файл 164.pdf (Leica TPS800-1.1.0ruб, стр.164):
12 х 14 мм на 100 метрах
Т.е. видим, что в 164.pdf пятно уже не вытянутое почти? Но как это соотносится с приведёнными на стр 146 данными о расходимости пучка? Видимо, не хватает ещё какой-то информации или знания фундаментальных физических законов?
А может быть, это просто очепятка? А, ronin?
Далее ANV для IR приводит 9х28 мм на 50-ти метрах, что соотносится с моим подсчётом для R300 на 50-ти, но никак не похоже на IR.
Возможно, ANV, вы привели не те данные, поясните , пожалуйста.
По ходу, я всех окончательно запутал (а моему мозгу после "может на больших расстояний рассеивать свои отдельные потоки, вследствие проходимости в воздушной среде", думаете, легко?).
Жду комментариев. Всем удачи в делах.

 

Рисунок-то и забыл прикрепить, пока трепался...

 

Уже стал привыкать к Вашему оппозиционному настрою :)

Да, действительно данные для R300...можно сказать "вкралась ошибка".
Прошу извинить за дезинформацию :)
Спасибо за правку!

 

А для Sokkia какой допуск на отклонение пятна лазера от линии визирования в зависимости от расстояния и температуры?
Как-то Лейку возил (была на гарантии) в сервисный центр. Отказались брать: сказано в инструкции, что если на 10м пятно лазера попадает в точку визирования, всё нормально, и неважно чем попадает: центром или краем. У Лейки пятно лазера большое, на 10м попадало со смещением, а далее вообще уходило в сторону.

 

Здравствуйте. 2 года назад встречались с такой же проблемой (тахеометр Sokkia SET 5X). Отклонения лазерного пятна от линии визирования на 50м было более 1см. В ответ на многочисленные обращения в сервисный центр нам написали письмо.
Цитирую:
"Специалистами сервисного центра нашей компании были проведены испытания тахеометров Sokkia серии SET X, в ходе которых было выявлено отклонение лазерного луча от перекрестия сетки нитей при отрицательных температурах. За разъяснением этого факта мы обратились к специалистам фирмы Sokkia. Специалисты фирмы Sokkia подтвердили, что в зависимости от температуры луч может отклоняться от перекрестия сетки нитей. Это не является браком конкретного инструмента или всей серии, это техническая особенность. Уход луча от перекрестия нитей при изменении температур характерен для всех тахеометров. Для разных типов (по точности) тахеометров характерно различное температурное отклонение лазера.
Изначально инженерами Sokkia лазер устанавливается с точностью +/- 15", что соответствует 4мм на 50метров. Как показали испытания, тахеометры Sokkia SET X удовлетворяют точности работ и при большем отклонении лазера (до 30" ).
Компания Sokkia рекомендует использовать безотражательный режим только для вспомогательных измерений. Для достижения максимальной точности необходимо использовать отражающую призму или пленку.
Для получения максимально точных измерений в безотражательном режиме, необходима юстировка лазерного луча. При отрицательных значениях температур луч юстируется на "зимний" режим работы. Весной, когда среднесуточная температура поднимается выше 0 градусов, луч лазера юстируется на "летний" режим работы. Все юстировки проводятся бесплатно, в сервисном центре в "........" Данный способ юстировки, предложенный инженерами Sokkia, является временным решением, до тех пор, пока Sokkia конструктивно не устранит данный недостаток." Конец цитаты.
Так что, коллеги, как минимум 2 раза в год вожу прибор на юстировку. Специалисты Sokkia так ничего "конструктивно" пока не устранили. Хуже приходится в межсезонье, когда температура колеблется от -5 ночью до +10 днем. Прикажете забыть про халявный безотражательный режим в этот период?
Про нормативный допуск на отклонение лазерного пятна от оси визирования спрашивали в нескольких центрах продаж тахеометров различных марок. Никто ничего вразумительного не ответил.
Если кто-нибудь сможет ответить, где искать эти допуски, будем очень благодарны!!!