Un distanziometro laser funziona misurando il tempo che impiega un impulso di luce laser per essere riflesso da un bersaglio e restituito al mittente. Questo è noto come principio del “tempo di volo”, e il metodo è noto come misura del “tempo di volo” o “impulso”.
Principio di funzionamento
Un distanziometro laser emette un impulso di laser su un bersaglio. L’impulso si riflette poi fuori dal bersaglio e ritorna al dispositivo di invio (in questo caso, un distanziometro laser). Questo principio del “tempo di volo” si basa sul fatto che la luce laser viaggia ad una velocità abbastanza costante attraverso l’atmosfera terrestre. All’interno del misuratore, un semplice computer calcola rapidamente la distanza dal bersaglio. Questo metodo di calcolo della distanza è in grado di misurare la distanza dalla Terra alla luna nel giro di pochi centimetri. I distanziometri laser possono anche essere chiamati “range finders” o “laser range finders”.
Calcolo della distanza
La distanza tra il contatore e il bersaglio è data da D=ct/2, dove c è uguale alla velocità della luce e t è uguale al tempo di andata e ritorno tra il contatore e il bersaglio. Data l’alta velocità a cui viaggia l’impulso e la sua messa a fuoco, questo calcolo approssimativo è molto accurato su distanze di piedi o miglia, ma perde precisione su distanze molto più vicine o più lontane.
Perché i laser?
I laser sono focalizzati, intensi fasci di luce, di solito di una sola frequenza. Sono molto utili per misurare le distanze perché viaggiano a velocità abbastanza costante attraverso l’atmosfera e percorrono distanze molto più lunghe prima della divergenza (l’indebolimento e la diffusione di un fascio di luce) riduce l’efficacia del misuratore. La luce laser è anche meno probabile che si disperda come la luce bianca, il che significa che la luce laser può percorrere una distanza molto maggiore senza perdere intensità. Rispetto alla luce bianca ordinaria, un impulso laser mantiene gran parte della sua intensità originale quando viene riflesso fuori dal bersaglio, il che è molto importante quando si calcola la distanza da un oggetto.
Considerazioni
La precisione di un distanziometro laser dipende dall’impulso originale che ritorna al dispositivo di invio. Anche se i raggi laser sono molto stretti e hanno energie elevate, sono soggetti alle stesse distorsioni atmosferiche che influenzano la normale luce bianca. Queste distorsioni atmosferiche possono rendere difficile una lettura accurata della distanza di un oggetto vicino al verde o su lunghe distanze di oltre 1 chilometro in un terreno desertico. Inoltre, diversi materiali riflettono la luce in misura maggiore o minore. Un materiale che tende ad assorbire o diffondere la luce (diffusione) riduce la probabilità che l’impulso laser originale possa essere riflesso per il calcolo. Nei casi in cui il bersaglio ha una riflessione diffusa, si dovrebbe usare un distanziometro laser con un “metodo a spostamento di fase”.
Ottica di ricezione
Per garantire l’affidabilità, i distanziometri laser utilizzano un metodo per ridurre al minimo la luce di fondo. Troppa luce di fondo può interferire con la misura quando il sensore scambia una parte della luce di fondo per l’impulso laser riflesso, con conseguente falsa lettura della distanza. Per esempio, un distanziometro laser progettato per l’uso in condizioni antartiche, dove ci si aspetta un’intensa luce di fondo, impiega una combinazione di filtri a larghezza di banda stretta, frequenze del fascio diviso e un iride molto piccolo per bloccare quante più interferenze possibile dalla luce di fondo.
Applicazioni
I distanziometri laser e i telemetri hanno una grande varietà di usi, dalla cartografia allo sport. Possono essere utilizzati per creare mappe del fondo dell’oceano o mappe topografiche cancellate dalla vegetazione. Sono usati nell’esercito per fornire la distanza esatta dai bersagli per i cecchini o l’artiglieria, per la ricognizione e per l’ingegneria. Ingegneri e progettisti usano i distanziometri laser per costruire modelli 3D di oggetti. Arcieri, cacciatori e golfisti impiegano tutti i telemetri per calcolare la distanza dal bersaglio. Trovi i migliori misuratori di distanza laser sul sito https://misuratoredistanzaclick.com/.