היכרות עם סוגי מדדי הטווח וכיצד הם פועלים
ניתן לחלק מדדי טווח נפוצים לטווח קצר, טווח בינוני וגובה מבחינת טווח;
מתוך אובייקטי האפנון המשמשים את מדדי הטווח, ניתן לחלק אותם לממדי טווח פוטואלקטריים וממדי טווח אקוסטיים.
מד טווח פוטואלקטרי
מדדי טווח אופטו-אלקטרוניים מחולקים לשני סוגים המבוססים על שיטות טווח: מדדי טווח בשיטת פאזה וממדי טווח פולסים.
מד טווח פעימות הוא מכשיר המשתמש בקרן אור הנפלטת מאובייקט מטרה כדי למדוד את הזמן שלוקח לאובייקט המטרה להחזיר את האור בחזרה, ובכך מחשב את המרחק בין המכשיר לאובייקט המטרה. בשל הכיווניות הטובה ואורך הגל היחיד של הלייזר, הוא משמש בדרך כלל כאובייקט אפנון במדדי טווח אופטואלקטרוניים. לכן, מדדי טווח דופק ידועים בדרך כלל כמדדי טווח לייזר.
מדדי טווח בלייזר בשיטת דופק יכולים להשיג טווח רחב יותר וניתן להשתמש בהם למדידות פנים וחוץ. הטווח הטיפוסי הוא 3.5 עד 2000 מטר, בעוד שממדי טווח לייזר לטווח גבוה יכולים להגיע עד 5000 מטר. מדדי טווח לייזר למטרות צבאיות יכולים להגיע לטווחים ארוכים אף יותר. בשל היכולת למדוד מטרות מרוחקות, למדודי טווח לייזר יש בדרך כלל מערכת טלסקופית, המכונה גם טלסקופ מד טווח לייזר, על מנת לצפות חזותית ביעד הטווח על ידי המשתמש. איור 1 הוא תרשים טיפוסי של טלסקופ מד טווח לייזר בעל שלושה צינורות.
הדיוק של מדדי טווח לייזר תלוי בעיקר בדיוק של חישוב המכשיר של הזמן בין פליטת לייזר לקליטה. על פי הטכנולוגיה ומצב היישום בהם נעשה שימוש, ניתן לחלק מדדי טווח לייזר לממדי טווח לייזר קונבנציונליים בעלי דיוק של כ-1 מטר (המשמשים בעיקר לספורט חוץ, ציד וכו') ולמדדי טווח לייזר בעלי דיוק גבוה המשמשים במדידות, מדידת קרקע, בנייה, יישומים הנדסיים, אירועים צבאיים ואחרים עם דרישות דיוק גבוהות.
מד טווח בשיטת פאזה הוא מד טווח המווסת את הפאזה של הלייזר ומשיג מרחק על ידי מדידת הפרש הפאזה של הלייזר המוחזר. בשל הצורך לזהות את השלב של הלייזר המשתקף, יש צורך לקבל אות בעוצמה חזקה. בהתחשב בבטיחות העין האנושית, מד טווח לייזר דופק אינו יכול לשמש כמערכת טלסקופית, והטווח קטן. הטווח הטיפוסי לטווח הוא 0.5 מ"מ עד 150 מטרים. בדרך כלל, מד טווח לייזר פאזה משתמש בלייזר של 635 ננומטר (אדום ויזואלי) כאובייקט ניפוי באגים, הידוע גם כמד טווח אינפרא אדום. עם זאת, ההגדרה של לייזר אינה מוגדרת על ידי צבע. אם מד טווח לייזר 635 ננומטר מוקרן ישירות על העין האנושית, הוא יגרום לנזק בלתי הפיך. מומלץ לקוראים להשתמש בו ולהגן עליו בצורה נכונה.
מד טווח אקוסטי
מדידת מרחק אקוסטית היא מכשיר המשתמש במאפייני ההחזר של גלי קול לצורך מדידה. בדרך כלל, גלים קוליים משמשים כאובייקטים אפנון, כלומר מדי מרחק קולי. המשדר הקולי פולט גלים קוליים בכיוון מסוים ומתחיל בתזמון במקביל. הגלים האולטראסוניים מתפשטים באוויר וחוזרים מיד כאשר נתקלים במכשולים. המקלט האולטראסוני מפריע מיד לתזמון עם קבלת גלים משתקפים. על ידי זיהוי רציף של ההד המשתקף ממכשולים לאחר פליטת גלים, נמדד הפרש הזמן T בין שידור גלים אולטראסוניים וקליטת הדים, ולאחר מכן מחושב המרחק L.
בשל ההשפעה המשמעותית של טמפרטורה, לחות, לחץ אוויר וגורמים אחרים על מהירות ההתפשטות של גלים קוליים באוויר, שגיאות המדידה גדולות. בנוסף, בשל אורך הגל הארוך יותר של גלים קוליים, מרחק ההתפשטות קצר יותר, וכתוצאה מכך דיוק מדידה נמוך יותר עבור מדדי טווח קוליים כלליים. עם זאת, בשל ההתפשטות בצורת מניפה של אולטרסאונד, טווח הזיהוי שלו גדול מזה של מדדי טווח פוטו-אלקטרי, והוא נמצא בשימוש נרחב בהנדסה מעשית כגון הגנת בטיחות, מדידת גובה כבל וזיהוי מכשולים.
