Współczesne

 

instrumenty 

dalmiercze.

Pomiar dalmierzem 

elektrooptycznym

.

Podział dalmierzy na impulsowe i 
fazowe oparty jest na kryterium 
formy sygnału pomiarowego. 

W praktyce stosuje się podział 
według innego kryterium – ze 
względu na rodzaj energii tworzącej 
i przenoszącej sygnały pomiarowe.

Według tego kryterium dalmierze 
dzielimy na:
- elektromagnetyczne (fala 
elektromagnetyczna)
- ultradźwiękowe (ultradźwięki)

Dalmierze elektromagnetyczne:

-radiowe (fale o dł. od kilku do kilkuset 
metrów)
-elektrooptyczne (zakres dł. fal 
świetlnych i bliskiej podczerwieni)

Podział ze względu na zasięg:

- krótkiego zasięgu (do 1 km)
- średniego zasięgu (do kilku 
kilometrów)
- dalekiego zasięgu (do kilkudziesięciu 
kilometrów)

Podział ze względu na 
dokładność pomiaru:

-precyzyjne (bł. śr. pom. ok. 1 
mm/km)
-średniej klasy dokł. (bł. śr. 
pom. do 10    mm/km)
-niskiej klasy dokł. (bł. śr. 
pom. ponad 10 mm/km)

Zasada pomiaru odległości 

dalmierzem elektrooptycznym

Dalmierz składa się z: nadajnika, 

urządzenia  odbijającego, odbiornika, i 
urządzenia  pomiarowego.

 

N

O

R

d

u

Schemat układu dalmierza 

elektrooptycznego.

1 – źródło fal świetlnych
2 – aparatura modulująca wiązkę promieni 
świetlnych
3 – fotodioda zbierająca odbite promienie 
świetlne
4 – miernik przesunięcia fazowego
5 – zasilacz
6 – reflektor zwrotny
7 – układ optyczny dla wiązki wysyłanej
8 – układ optyczny dla wiązki 
powracającej

1

2

3

4

5

6

7

8

d

Pomiar odległości sprowadza się do 
pomiaru czasu , w jakim fala 

świetlna dwukrotnie przebiegnie 
wzdłuż mierzonego odcinka:

gdzie:   – czas przebiegu fali tam i z 

powrotem
           v – prędkość fali pomiarowej w 
atmosferze   ziemskiej w określonym 
ciśnieniu i temperaturze

d

 

=

 

v

2

Długość d mierzonego odcinka 
obarczona jest systematycznymi i 
przypadkowymi błędami.
Dokładność pomiaru odległości jest 
charakteryzowana błędem 
standardowym.
Błąd ten jest stały dla danego typu 
dalmierza i ma postać:

m

s

 = ±(A + B x 10

-6

 d)

A – składnik stały błędu
B – czynnik składnika błędu 
proporcjonalnego do mierzonej 
odległości d

Czynnik B oraz stały składnik A błędu 

składają się z następujących błędów 
elementarnych:

1) Czynnik B
      - z błędu wyznaczania prędkości 

rozchodzenia     się fal 
elektromagnetycznych w próżni 
równego ± 3 x 10

-6

 d

      - z wpływu krótkookresowych 

zmian   częstotliwości wzorcowych 
(tzw. szumów),  które mieszczą się 
w granicach od                       ± 0,5 x 
10

-6

 d  do  ± 1 x 10

-6

 d

      - z wpływu błędów określania 

danych  meteorologicznych, 
mieszczących się w  granicach od ± 
0,4 x 10

-6

 d do ± 2 x 10

-6

 d

2) Składnik A
        - z błędu określania przesunięcia 
fazowego,    

 rzędu 2 do 5 mm

        - z błędu wyznaczania stałej 
dodawania, rzędu    od 2 do 3 mm
        - z wpływu błędów ustawienia 
dalmierza oraz   reflektora nad 
punktami początkowym i 

  

 

końcowym mierzonego odcinka

Wielkość błędu standardowego 

m

s

 

określana jest przez producenta 
dalmierza i podawana w instrukcji 
obsługi dalmierza. 

W dalmierzach średniego zasięgu 
współczynniki błędu standardowego 
zależnie od typu dalmierza wahają się: 

A – od 5 do 7 mm; B – od 1 do 5

W najnowszych modelach 
dalmierzy elektrooptycznych  
cechujących się wysoką 
dokładnością pomiaru składnik 
A jest mniejszy od 1 mm 
( mekometr ME 3000 Kerna A 
= 0,2 mm), czynnik B zaś waha 
się od 1 do 2

Dla niektórych dalmierzy krótkiego 
zasięgu 

m

s podawany jest w postaci

m

s

 = ±

 0,010 m 

Przy pomiarze boków dłuższych od 1 
km w praktyce przyjmuje się niekiedy, 
że przyrost błędu na każdy następny 
kilometr wynosi 0,5 cm.
Stąd wynika, że wartości błędów 
standardowych w omawianym wypadku 
określimy wzorem:

m

s

 = ±

 [0,010 m + 0,005 m/km (d-

1)km]

Taka interpretacja jest jednak 
niezgodna z intencją producentów 
dalmierzy.

Zaletą dalmierzy 
elektrooptycznych jest mała 
wrażliwość promieni 
świetlnych na wilgotność 
powietrza, temperaturę i 
ciśnienie, mankamentem zaś 
rozpraszanie się światła 
podczas pracy w ciągu dnia, co 
wpływa na ograniczenie 
długości odcinków do około 6 
km przy pomiarach w dzień. 
W nocy można mierzyć odcinki 
dłuższe.

Dalmierze elektrooptyczne 
mogą być budowane jako 
nasadki zakładane na lunety 
zwykłych teodolitów lub mogą 
być wbudowane w lunetę 
teodolitu,        stanowiąc jego 
integralną część.
Specjalne układy dalmierza 
elektrooptycznego łączone          
                 są z układami 
teodolitu             
elektronicznego w jedną              
          całość (ang. total station)  
                   tworząc różne 
tachymetry         elektroniczne.