Лазерные дальномеры: ликбез. Потомки аршина и рулетки

Египетские пирамиды строили без лазерных дальномеров… Как именно их строили — учёные спорят до сих пор. Но в прошлом веке был изобретён лазер, и с тех пор применение его в разных сферах неуклонно расширяется. На смену обычной измерительной рулетке пришли современные дальномеры. Однако они умеют намного больше, чем просто измерять расстояние. Рассмотрим некоторые их возможности более подробно.

ПРОСТОЕ ИЗМЕРЕНИЕ
Казалось бы, чего проще — включить прибор, навести в нужную точку и нажать кнопку. Как правило, ту же, которой его включают. Обычно эта кнопка больше других и выделена другим цветом. Дальномер произведёт измерение и выведет на экран цифры, обозначающие искомое расстояние до объекта.

Если делать это рулеткой, как минимум понадобится значительно больше времени. А как максимум — помощник, который держал бы рулетку с другой стороны. Во многих случаях требуется выполнять измерения в горизонтальной плоскости. Но тут есть одна тонкость — на глаз не понять, горизонтально ли направлен луч на объект, или под углом к горизонту. Достижение горизонтальности достигается разными методами. В простых моделях это делается «по старинке» — с помощью пузырькового уровня. Другие модели (их большинство) оснащают функцией «трекинг», или непрерывного измерения (она же — определение минимума — максимума). Включив эту функцию и направляя луч на объект, вы «шарите» им в разные стороны, а прибор в это время непрерывно производит измерения, фиксируя минимальные и максимальные значения до объекта. Минимальное расстояние в данном случае и будет искомым. На самом деле процесс этот несложный и не занимает много времени.

Преимущество трекинга перед пузырьковым уровнем состоит ещё и в том, что можно измерить перпендикуляр к наклонной плоскости. «Пузырёк» в таких условиях не работает, ведь ориентировать прибор надо под углом к горизонту.

СЛОЖЕНИЕ И ВЫЧИТАНИЕ, ПЛОЩАДЬ И ОБЪЁМ
С математическими функциями всё понятно — это именно простые операции с результатами измерений. Расчёт площади удобен тем, что не нужно умножать длину на ширину (предварительно как-то запомнив их или записав в память) — прибор это сделает самостоятельно. Надо только нажать соответствующий значок площади и промерить необходимые параметры. Объём измеряется аналогично площади, только нажатий на одно больше.

РАЗМЕТКА
Лазерный дальномер может отмерять заданные расстояния, как одинаковые, так и разные. Конечно, отмечать их на стене он не может, но ведь и обычная рулетка для этого тоже не приспособлена. На практике режим разметки выглядит так — прибор начинает подавать звуковой сигнал при приближении к точке, которую задано отметить, и, конечно же, показывает на экране цифры, по которым можно оценить, как далеко до заданной точки.

«ПИФАГОР»
Как правило, она есть во всех моделях и считается одной из основных. Современная лазерная рулетка, которой, по сути, и является дальномер, умеет сама высчитывать квадраты и их суммы, надо только вызвать функцию Пифагора соответствующим нажатием клавиш. Прибор вычислит гипотенузу по двум замеренным сторонам, если, конечно, угол между ними составляет 90 градусов — ведь Пифагор имел в виду именно прямоугольный треугольник.

ОБРАТНЫЙ «ПИФАГОР», КОСВЕННОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАССТОЯНИЯ
«Обратным Пифагором» обычно называют функцию, при которой дальномер вычисляет катет по известной гипотенузе и другому катету. Но опять же — речь идёт именно о прямоугольном треугольнике. В других случаях применяют метод косвенного вычисления стороны треугольника по двум другим сторонам и перпендикуляру, проведённому к вычисляемой стороне. Эта функция есть только у самых «продвинутых» приборов. Она нужна, например, если вы стоите около дома и хотите измерить его высоту. Сначала меряют расстояние от прибора до крыши дома. Потом — от прибора перпендикуляр к дому. И наконец, расстояние от прибора до нижней точки фундамента. На основании этих трёх измерений прибор мгновенно высчитывает общую высоту дома (вычислив сумму катетов двух прямоугольных треугольников, которые при этом получились). Эту функцию ещё можно назвать «косвенное определение расстояния по трём измерениям (сумма)».

КОСВЕННОЕ ВЫЧИСЛЕНИЕ И ИЗМЕРЕНИЕ РАССТОЯНИЯ ЧЕРЕЗ ПРЕПЯТСТВИЕ
В некоторых моделях реализована функция определения расстояния как разности двух противолежащих от наблюдателя катетов двух прямоугольных треугольников. Простой пример: стоя на земле, определить высоту от третьего до пятого этажа. Для этого проводим первое измерение — на пятый этаж, второе — на третий и потом опять же — перпендикуляр к стене дома. Прибор вычислит разность двух расстояний: между землей и пятым этажом и между землей и третьим этажом.

Как видите, дальномер во всех перечисленных выше случаях работает именно с прямоугольными треугольниками и, следовательно, все вычисления сводит к тому же самому Пифагору. Но встречается и другой метод. Дальномеры, оснащенные датчиком наклона, могут измерить расстояние до объекта, закрытого препятствием. Наведя прибор на стену дома за забором, измерить расстояние от себя до этого дома «через» забор с помощью этой функции очень просто: измеряете расстояние до той части дома, которая вам видна, прибор одновременно измеряет угол наклона и вычисляет расстояние до «невидимой» части дома по горизонтали.

Статья опубликована в выпуске журнала «Инструменты» серии «Потребитель» №11’2011