הבנת כיצד פועלים מדדי טווח
מד מרחק אופטי
מדדי טווח אופטיים מתחלקים לשני סוגים, מדדי טווח בשיטת פאזה וממדי טווח פולסים, לפי שיטת מדידת המרחק.
מד טווח פעימות הוא השימוש באובייקט המטרה כדי לשגר קרן אור, לקבוע שהמטרה תשתקף בחזרה לזמן האור, כדי לחשב את המרחק בין המכשיר למטרה, בגלל שהלייזר יש לו טוב כיווניות, אורך גל בודד, כך שהוא מד טווח פוטואלקטרי הוא בדרך כלל שימוש בלייזר כאובייקט אפנון, ולכן מד הטווח מסוג דופק ידוע גם בתור מד טווח לייזר.
שימוש בשיטת הדופק של מד טווח לייזר יכול להגיע לטווח רחב של טווחים, יכול לשמש למדידות פנימיות וחיצוניות, הטווח האופייני שלו של 3.5 מטר עד 2000 מטר, מד טווח לייזר לטווח גבוה יכול להגיע ל-5000 מטר, שימוש צבאי במד טווח לייזר יכול להגיע לטווח רחוק עוד יותר. כתוצאה מהיכולת למדוד יעד מדידה למרחקים ארוכים, על מנת לטווח את היעד שנצפה באופן אינטואיטיבי על ידי המשתמש, כך שלמד הטווח הלייזר יש בדרך כלל מערכת טלסקופית, המכונה גם טלסקופ מד הטווח הלייזר, איור 1 עבור שלושת צילינדר לייזר מד טווח טלסקופ של דיאגרמה טיפוסית.
דיוק מד טווח הלייזר תלוי בעיקר במכשיר לחישוב הלייזר המופק כדי לקבל את הזמן בין חישוב הדיוק, בהתאם לטכנולוגיה ולמקרים שבהם ניתן לחלק את מד טווח הלייזר לדיוק של כמטר אחד של מד טווח לייזר קונבנציונלי (משמש בעיקר עבור ספורט חוצות, ציד וכו') ומשמש עבור מדידות ומיפוי, סקר קרקעות, בנייה, יישומים הנדסיים, אירועים צבאיים ואחרים הדורשים דיוק גבוה יותר של מד טווח לייזר מסוג דיוק גבוה.
מדדי טווח בשיטת פאזה הם מדדי טווח המווסתים את הפאזה של הלייזר ומשיגים את המרחק על ידי מדידת הפרש הפאזה של הלייזר המוחזר. בגלל הצורך לשקף בחזרה לזיהוי שלב הלייזר, לכן הדרישות של האות המתקבל צריכות להיות בעוצמה חזקה, תוך התחשבות בבטיחות העין האנושית, ולכן לא ניתן להשתמש כמערכת טלסקופ מד טווח לייזר דופק , והטווח קטן, נע בין הטווח הטיפוסי של 0.5 מ"מ ל-150 מטרים, שיטת הפאזה הכללית של מדדי טווח לייזר המשתמשת בלייזר 635nm (ראייה לאדום) כמושא ניפוי הבאגים, הידועה גם בתור מד טווח אינפרא אדום. המכונה בדרך כלל מד טווח אינפרא אדום, אך למעשה ההגדרה של הלייזר אינה מוגדרת על ידי הצבע, והשימוש במד טווח לייזר 635 ננומטר אם חשיפה ישירה לעין האנושית תגרום לנזק בלתי הפיך, אנא הקוראים תקנו את השימוש וההגנה.
מכשיר מדידת מרחק קולי
מדידת מרחק אקוסטית היא השימוש במאפיינים מחזירי אור של גלי קול ובמדידה של מכשיר, בדרך כלל תוך שימוש בגלים קוליים כאובייקט המודולציה, כלומר מד טווח קולי. משדר קולי לכיוון מסוים לשיגור גלים קוליים, בהשקה במקביל להתחיל תזמון, גלים קוליים בהתפשטות האוויר, בדרך לפגוש את המכשולים יחזרו מיד למקלט קולי לקליטת הגל המוחזר מיד יפסיקו להפסיק את העיתוי. על ידי זיהוי מתמיד של הגל המוחזר שפוגש את המכשול לאחר פליטת הגל, נמדד הפרש הזמן T בין הגל האולטראסוני הנפלט לגל המתקבל, ולאחר מכן מחושב המרחק L.
בשל מהירות ההתפשטות האולטרסאונדית באוויר לפי הטמפרטורה, הלחות, לחץ האוויר וכו', כך שגיאת המדידה גדולה יותר, ובשל אורך הגל האולטראסוני הארוך יותר, וכתוצאה מכך מרחק התפשטות קצר יותר, כך מרחק מדידת מד הטווח האולטראסוני הכללי קצר יחסית, דיוק המדידה נמוך יחסית. אבל השימוש באולטרסאונד למאפייני התפשטות המאוורר, טווח הגילוי שלו גדול יותר מממד הטווח הפוטואלקטרי, בפרויקט בפועל נעשה שימוש נרחב באבטחה, מדידת גובה כבל, זיהוי מכשולים ותחומים אחרים.
