Autor Tema: ¿Cómo funciona un distanciómetro? (medidor de distancias por láser)  (Leído 24550 veces)

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Desconectado Nocturno

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Pues eso, que el otro día lo vi en la ferretería y aluciné con su funcionamiento. Pueden medir desde unos pocos centímetros hasta 30 metros, con una precisión de ¡¡¡ 3mm !!!.

Si como yo pensaba, lo hacen midiendo el tiempo que tarda el rayo de láser rebotado en volver, una precisión de 3 mm. nos daría:

   Tiempo que tarda la luz en recorrer 300.000 Km = 1s
   Tiempo que tarda la luz en recorrer 1 Km = 1s / 300000 = 3.33 us
   Tiempo que tarda la luz en recorrer 1 mm = 3.33 us / 1000000 = 3.33 ps
   Tiempo que tarda la luz en recorrer 3 mm = 3.33ps * 3 = 10 ps

¿Crees que hay un aparato de bolsillo que sea capaz de detectar diferencias del orden de 10ps? (un reloj de 100GHz tardaría un ciclo)

Si no es así, ¿cómo funciona un cacharro de estos?


Desconectado aitopes

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Re: ¿Cómo funciona un distanciómetro? (medidor de distancias por láser)
« Respuesta #1 en: 15 de Octubre de 2007, 14:15:30 »
Hola Manolo!

Salvo que se apoye en un sensor ultrasonico para las distancias pequeñas, no parece haber muchas mas alternativas que tus cuentas...  :shock:

Lo mejor del caso es que no hace mucho me prestaron un artilugio de esos para poner unos estantes. Es decir, incluia la funcion de "nivel laser" y medidor de distancias. Lamentablemente no se me ocurrio sacar las cuentas que has hecho tu, sino podria haberle metido mano para ver que tenia dentro :)

Saludos.
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Desconectado jfh900

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Re: ¿Cómo funciona un distanciómetro? (medidor de distancias por láser)
« Respuesta #2 en: 15 de Octubre de 2007, 14:24:55 »
Partiendo de la base que no se cual es exactamente el sistema utilizado, voy a contar como se suelen utilizar los laseres para medir distancias. El sistema consiste en modular el laser con una señal pongamos de 3 MHz, el laser se envia y se recibe el rebote correspondiente, como la señal rebotada esta retrasada respecto de la emitida, mediante un circuito o microprocesador medimos el retardo entre las dos señales y esa es la distancia obtenida.

Un saludo.
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Re: ¿Cómo funciona un distanciómetro? (medidor de distancias por láser)
« Respuesta #3 en: 15 de Octubre de 2007, 14:37:03 »
... mediante un circuito o microprocesador medimos el retardo entre las dos señales y esa es la distancia obtenida.
...

respecto a esa técnica, existe una llamada Reflectometria en el dominio del tiempo usado en otros aparatos tales como pentascanner. pero la desventaja de esta técnica es que se requiere muucha velocidad, para medir ese retardo  :(
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Desconectado aitopes

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Re: ¿Cómo funciona un distanciómetro? (medidor de distancias por láser)
« Respuesta #4 en: 15 de Octubre de 2007, 15:08:39 »
Lastima que mi memoria es un horror, pero hace unos meses vi en una revista (nuts and volts o elektor, posiblemente) como medir la velocidad de la luz con un osciloscopio y un par de compuertas TTL. Deberia buscarlo....me parece recordar que se usaba algo similar a lo que dice jfh900.  :shock:
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Desconectado Nocturno

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Re: ¿Cómo funciona un distanciómetro? (medidor de distancias por láser)
« Respuesta #5 en: 15 de Octubre de 2007, 15:10:41 »
Partiendo de la base que no se cual es exactamente el sistema utilizado, voy a contar como se suelen utilizar los laseres para medir distancias. El sistema consiste en modular el laser con una señal pongamos de 3 MHz, el laser se envia y se recibe el rebote correspondiente, como la señal rebotada esta retrasada respecto de la emitida, mediante un circuito o microprocesador medimos el retardo entre las dos señales y esa es la distancia obtenida.

Un saludo.
Si el sistema es ese que dices, haría falta una resolución de 10ps para poder medir 3mm.

Desconectado jfh900

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Re: ¿Cómo funciona un distanciómetro? (medidor de distancias por láser)
« Respuesta #6 en: 15 de Octubre de 2007, 15:19:24 »
Lo que he explicado es a grandes rasgos, logicamente despues hace falta un tratamiento de la señal para poder medirla. Fijate Manolo que el desfase es un tanto por ciento del semiperiodo o del periodo, si por algún procedimiento (PLL, heterodinación, etc) cambiamos la frecuencia de las señales recibidas, bajandola, obtenemos desfases mucho más amplios que son facilmente medibles.

Un saludo
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Desconectado sanpic

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Re: ¿Cómo funciona un distanciómetro? (medidor de distancias por láser)
« Respuesta #7 en: 15 de Octubre de 2007, 15:21:05 »
Manolo fijate si te sirve de algo.

http://heli.xbot.es/laser/laser.htm


Saludos a todos.
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Desconectado Nocturno

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Re: ¿Cómo funciona un distanciómetro? (medidor de distancias por láser)
« Respuesta #8 en: 15 de Octubre de 2007, 15:34:07 »
Según leo parece que la clave está en la interferometría. No acabo de pillarlo, pero por ahí van los tiros.

Desconectado jfh900

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Re: ¿Cómo funciona un distanciómetro? (medidor de distancias por láser)
« Respuesta #9 en: 15 de Octubre de 2007, 15:40:06 »
Veamos:

1º) Corrijo si se puede utilizar para medir distancias mayores contando el número de líneas que se producen en la interferencia. Aunque según el fabricante utilizan el tiempo de vuelo, nada de interferometría.

2º) Los dos sistemas de medida empleados con los laser (e infrarojos en cortas distancias) son:

a) Triangulación: Se determina el angulo entre el haz emitido y el recibido, dependiendo de la distancia este ángulo disminuye.
b) Por desfasaje: Es el método expuesto anteriormente.

Aquí teneis una página de un fabricante donde explica de forma sucinta el funcionamiento y el rango de aplicación en cada caso:

http://www.sensing.es/Cm_Despl_Laser.htm

Un saludo
« Última modificación: 15 de Octubre de 2007, 16:11:15 por jfh900 »
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Re: ¿Cómo funciona un distanciómetro? (medidor de distancias por láser)
« Respuesta #10 en: 12 de Noviembre de 2011, 09:50:47 »
Bueno espero que esto le sirva a alguien  :)

¿Como funciona un telémetro láser?
Para medir distancias con un telemetro laser se realiza siguiendo el principio de la medición de fases de la luz pulsada:
Al ordenar la medición, el diodo láser emite impulsiones de luz con unas características (una fase) constantes.
El reflejo sobre el objetivo (visualizado por un punto rojo) modifica la fase de la luz pulsada.
La diferencia de fase es proporcional a la distancia entre el telemetro y el objetivo; el telémetro calcula así la distancia.


Un telémetro láser es un dispositivo con el cual podemos medir distancias de forma remota y dentro de este campo de la medición de la distancia podemos encontrar una gran variedad de modelos de telémetro como por ejemplo:
 - Telémetro óptico: es un equipo que tiene dos objetivos separados por una distancia fija conocida, y con ellos se dirige al objeto hasta que la imagen que recibimos de los objetivos se junta en una sola imagen, entonces es cuando el telémetro calcula la distancia al objeto a partir de la distancia fija conocida y de los ángulos subtendidos entre el eje de los objetivos y la línea de la distancia fija conocida, y cuanto mayor sea esta, más preciso es el telémetro. Hay otro tipo de telemetro llamado telémetro mórfico que los cálculos realizados están basados en el uso de la trigonometría y se han estado utilizando para realizar mediciones topográficas, fotográficas, etc.
  - Telémetro ultrasónico: es un equipo que emite un ultrasonido que se refleja en un blanco y el telémetro recibe la respuesta, y por el tiempo que ha transcurrido y el fase de respuesta, se calcula la distancia que hay hasta el objetivo.
  

Creo que en el caso de la medición de distancia por láser, se debería modular la señal emitida por el láser a una cierta frecuencia, leer la señal obtenida de regreso, luego cuantificar la deformación de dicha onda y eso sería la referencia a la distancia.

Esta deformación se da cuando las ondas se atropellan ó intermodulan entre si, según los experimentos realizados por Young.



Lamento lo extendido del tema pero creo que se disipan dudas.

Saludos cordiales.
« Última modificación: 12 de Noviembre de 2011, 10:41:40 por Olinqui »
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Re: ¿Cómo funciona un distanciómetro? (medidor de distancias por láser)
« Respuesta #11 en: 12 de Noviembre de 2011, 18:31:30 »
me imagino que nocturno ya entendio como funciona el interferometro, ya tuvo 4 años para estudiarlo :D
"Nada es imposible, no si puedes imaginarlo"

Desconectado Nocturno

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Re: ¿Cómo funciona un distanciómetro? (medidor de distancias por láser)
« Respuesta #12 en: 13 de Noviembre de 2011, 01:30:36 »
Jeje, nunca es tarde si la dicha es buena  :mrgreen:

Desconectado Olinqui

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Re: ¿Cómo funciona un distanciómetro? (medidor de distancias por láser)
« Respuesta #13 en: 13 de Noviembre de 2011, 05:16:18 »
Eso es cierto solo por probar voy a hacer algunos experimentos y los cuelgo creo que es interesante el tema jeje

saludos cordiales.
 
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Re: ¿Cómo funciona un distanciómetro? (medidor de distancias por láser)
« Respuesta #14 en: 08 de Diciembre de 2011, 16:36:37 »
Hace unos dias vi un documental en discovery sobre una competencia de robocars (autos roboticos), y la mayoria utilizaba LIDARs para detectar objetos. Me puse a investigar sobre estos "radares laser" y di con este sitio donde explican detalladamente como funciona.
http://home.iitk.ac.in/~blohani/LiDAR_Tutorial/Airborne_AltimetricLidar_Tutorial.htm

En una seccion explican distintos metodos de medicion, uno de ellos es por diferencia de fase y otro por tiempo de viaje de un pulso de luz. Esta bastante interesante, si tienen tiempo denle una ojeada ;-)
saludos!!

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