距離計の仕組みを理解する
光学距離計
光学式距離計は、距離を測定する方法によって、位相方式距離計とパルス方式距離計の2種類に分けられます。
パルス距離計は、対象物に光線を発射し、対象物で反射された光の時間を測定して、機器と対象物の間の距離を計算するものです。レーザーは指向性が良好で、波長が単一であるため、光電距離計は一般にレーザーを変調対象物として使用します。そのため、パルス型距離計は一般にレーザー距離計とも呼ばれています。
パルス方式の測距を採用したレーザー距離計は、広範囲の測定範囲を測定でき、屋内および屋外の測定に使用できます。その典型的な範囲は 3.5 メートルから 2000 メートルで、高範囲レーザー距離計は 5000 メートルに達し、軍事用のレーザー距離計はさらに遠い範囲を測定できます。長距離の測定対象を測定できるため、ユーザーが直感的に対象を測距できます。そのため、レーザー距離計は一般に望遠鏡システムを備えており、レーザー距離計望遠鏡とも呼ばれます。図 1 は、3 気筒レーザー距離計望遠鏡の典型的な図です。
レーザー距離計の精度は、主にレーザーの発射から受信までの時間を計算する機器の精度の計算に依存します。技術と応用場面に応じて、レーザー距離計は、精度が約 1 メートルの従来のレーザー距離計 (主にアウトドア スポーツ、狩猟などに使用される) と、測量および地図作成、土地調査、建設、エンジニアリング アプリケーション、軍事など、より高い精度が要求される場面に使用される高精度タイプのレーザー距離計に分けられます。
位相法距離計は、レーザーの位相を変調し、反射レーザーの位相差を測定することで距離を求める距離計です。レーザーの位相を位相検出に返す必要があるため、受信信号の要件は強い強度を持つ必要があり、人間の目の安全性を考慮すると、パルスレーザー距離計望遠鏡システムとして使用することはできません。また、範囲は狭く、一般的な範囲0.5mmから150メートルに及びます。一般的な位相法レーザー距離計は、635nm（視覚は赤色）レーザーをデバッグの対象として使用し、赤外線距離計とも呼ばれます。一般的に赤外線距離計と呼ばれていますが、実際にはレーザーの定義は色によって定義されておらず、635nmレーザー距離計を使用すると、人間の目に直接さらされると回復不可能な損傷を引き起こす可能性があります。読者は正しく使用し、保護してください。
音波距離測定器
音響距離測定は、音波の反射特性と測定機器を利用するもので、一般的には超音波を変調対象として使用します。つまり、超音波距離計です。超音波送信機は一定方向に超音波を発射し、発射と同時に計時を開始します。超音波は空気中を伝播し、途中で障害物に出会うとすぐに超音波受信機に戻り、反射波を受信してすぐに中断して計時を停止します。波が発射された後、障害物に出会った反射波を常に検出することで、発射された超音波と受信波の時間差 T を測定し、距離 L を計算します。
超音波の空気中の伝搬速度は温度、湿度、気圧などによって左右されるため、測定誤差が大きくなります。また、超音波の波長が長いため、伝搬距離が短くなります。そのため、一般的な超音波距離計の測定距離は比較的短く、測定精度は比較的低くなります。しかし、超音波のファン伝搬特性を利用すると、その検出範囲は光電距離計よりも広くなり、実際のプロジェクトでは、セキュリティ、ケーブルの高さ測定、障害物検出などの分野で広く使用されています。
