Un'introduzione ai tipi di telemetro e al loro funzionamento
I telemetri comuni possono essere suddivisi in telemetri a corto raggio, medio raggio e elevazione in termini di portata;
Dagli oggetti di modulazione utilizzati dai telemetri, possono essere suddivisi in telemetri fotoelettrici e telemetri acustici.
Telemetro fotoelettrico
I telemetri optoelettronici sono divisi in due tipi in base ai metodi di misurazione: telemetri con metodo di fase e telemetri a impulsi.
Il telemetro a impulsi è un dispositivo che utilizza un raggio di luce emesso da un oggetto target per misurare il tempo impiegato dall'oggetto target per riflettere la luce, calcolando così la distanza tra lo strumento e l'oggetto target. Grazie alla buona direzionalità e alla singola lunghezza d'onda del laser, viene generalmente utilizzato come oggetto di modulazione nei telemetri optoelettronici. Pertanto, i telemetri a impulsi sono comunemente noti come telemetri laser.
I telemetri laser che utilizzano il metodo a impulsi possono raggiungere una portata più ampia e possono essere utilizzati per misurazioni interne ed esterne. La portata tipica va da 3,5 a 2000 metri, mentre i telemetri laser ad alta portata possono raggiungere fino a 5000 metri. I telemetri laser per scopi militari possono raggiungere distanze ancora più lunghe. Grazie alla capacità di misurare bersagli distanti, i telemetri laser generalmente dispongono di un sistema telescopico, noto anche come telemetro laser, per osservare visivamente il bersaglio da parte dell'utente. La Figura 1 è un diagramma tipico di un telescopio laser a tre tubi.
La precisione dei telemetri laser dipende principalmente dalla precisione del calcolo del tempo che intercorre tra l'emissione e la ricezione del laser. A seconda della tecnologia e della situazione applicativa utilizzata, i telemetri laser possono essere suddivisi in telemetri laser convenzionali con una precisione di circa 1 metro (utilizzati principalmente per sport all'aria aperta, caccia, ecc.) e telemetri laser ad alta precisione utilizzati nel rilevamento, misurazione del territorio, edilizia, applicazioni ingegneristiche, militari e altre occasioni con requisiti di alta precisione.
Il telemetro con metodo di fase è un telemetro che modula la fase del laser e ottiene la distanza misurando la differenza di fase del laser riflesso. A causa della necessità di rilevare la fase del laser riflesso, è necessario ricevere un segnale con forte intensità. Considerando la sicurezza dell'occhio umano, il telemetro laser a impulsi non può essere utilizzato come sistema telescopico e la portata è ridotta. La portata tipica è compresa tra 0,5 mm e 150 metri. Generalmente, il telemetro laser a fase utilizza un laser da 635 nanometri (visivamente rosso) come oggetto di debug, noto anche come telemetro a infrarossi. Tuttavia, la definizione di laser non è definita dal colore. Se un telemetro laser da 635 nanometri viene irradiato direttamente sull'occhio umano, causerà danni irreversibili. Si consiglia ai lettori di utilizzarlo e proteggerlo correttamente.
Telemetro acustico
La misurazione della distanza acustica è uno strumento che utilizza le caratteristiche di riflessione delle onde sonore per la misurazione. Generalmente, come oggetti di modulazione vengono utilizzate le onde ultrasoniche, cioè misuratori di distanza ad ultrasuoni. Il trasmettitore a ultrasuoni emette onde ultrasoniche in una determinata direzione e avvia contemporaneamente il cronometraggio. Le onde ultrasoniche si propagano nell'aria e ritornano immediatamente quando incontrano ostacoli. Il ricevitore a ultrasuoni interrompe immediatamente il cronometraggio quando riceve le onde riflesse. Rilevando continuamente l'eco riflesso dagli ostacoli dopo l'emissione delle onde, viene misurata la differenza di tempo T tra la trasmissione delle onde ultrasoniche e la ricezione degli echi, quindi viene calcolata la distanza L.
A causa della significativa influenza della temperatura, dell’umidità, della pressione dell’aria e di altri fattori sulla velocità di propagazione delle onde ultrasoniche nell’aria, gli errori di misurazione sono grandi. Inoltre, a causa della maggiore lunghezza d'onda delle onde ultrasoniche, la distanza di propagazione è più breve, con conseguente minore precisione di misurazione per i telemetri a ultrasuoni generici. Tuttavia, a causa della propagazione degli ultrasuoni a forma di ventaglio, il suo raggio di rilevamento è maggiore di quello dei telemetri fotoelettrici ed è ampiamente utilizzato nell'ingegneria pratica come protezione di sicurezza, misurazione dell'altezza dei cavi e rilevamento degli ostacoli.
