Distanci Metro

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4. El Distanciómetro

4.1. CONSIDERACIONES TEÓRICAS

El distanciómetro, también conocido como 'medidor láser' o por sus siglas en inglés EDM, es un instrumento electrónico de medición que calcula la distancia desde el dispositivo hasta el siguiente punto al que se apunte con el mismo.

-Fundamentos Básicos.- Los distanciómetros envían ondas electromagnéticas las cuales rebotan enun prisma colocado convenientemente de modo que regresan al distanciómetro. Aplicando la teoría de ondas suponiendo que se emite una onda sinusoidal desde el extremo M.

Cuya ecuación es: S = A sen(wt+f0 )

El valor de S se repite luego de un tiempo T, llamado período. La longitud de la onda es l. Suponiendo que el prisma se coloca a una distancia D inferior a la mitad de la longitud de ondal,(digamos en el punto B) la onda se refleja en el extremo B y vuelve al punto M.
Al retirar el prisma λ/2 (o un múltiplo de dicho valor) desde el punto B, observamos que la onda de regreso tiene el mismo camino de regreso, por lo tanto la única distancia que podríamos calcular sería D ya que esta puede ser medida por la diferencia de fases de la onda de salida y la de llegada. Retirando el prisma acualquier posición ( como se observa en el gráfico siguiente), se ve que la distancia desde el distanciómetro al prisma siempre va a ser la suma de un valor D y un número entero de veces que se repite l /2 . Osea:
Distancia = D + n (λ/2)
El valor D es medido con un fasímetro, la longitud de onda ( l ) es dato de acuerdo a las características del equipo mientras que la determinación del valor n va aser explicado posteriormente.

-Precisión que se puede lograr en la medición.- Todos los equipos tienen errores de medición, el fasímetro tiene un error al medir la distancia D, (digamos por ejemplo 5mm). Por otro lado el distanciómetro mide la longitud de la onda con un error , a mayor número de ondas (que es lo mismo decir que a mayor distancia) mayor será el error; por lo tanto dicho errorpuede ser expresado directamente proporcional a la distancia medida ( por ejemplo digamos 1 mm por cada millón de milímetros de distancia medida o lo que es lo mismo decir 1 parte por millón).
Es por esta la razón por la cual los errores en los distanciómetro se expresa como la suma de 2 valores, uno constante y otro variable dependiente de la distancia medida.

-Distancia Límite de Lectura.- Escomún oír el concepto de distancia límite en los distanciómetros, es decir la máxima distancia que se puede medir con dichos equipos. Esto se debe a que con la finalidad de poder determinar el valor de “n” se requerirá que el equipo envíe 2 o más ondas cada una con diferentes longitudes de onda.
En principio el equipo envía 2 ondas con diferentes longitudes de onda , digamos λ1 y λ2 , la distancialímite será aquella dentro de la cual en valor de “n” es el mismo para ambas ondas, para distancias iguales o superiores a dicho valor los valores que resulten de “n” serán diferentes para Dlim de onda y siendo los valores de “n” distintos no podría calcularse la distancia medida en función de la fórmula indicada anteriormente, por lo tanto en la distancia límite (Dlim) se cumplirá que:
Dlim=n(λ1)/2+ (n+1)(λ2)/2
Debajo de este valor los valores de “n” son iguales, encima de este valor se repiten los fenómenos, por ejemplo si la distancia límite es 1000 mts. el valor de “n” será el mismo para una distancia de 800 mts o de 1800 mt o de 2800 mts. etc. Despejando el valor máximo que puede tomar “n” con la finalidad que la distancia pueda ser determinada, tenemos:
N= λ2/(λ1-λ2)
Y llevando estevalor a la expresión anterior:
Dlim= (λ1.λ2)/2(λ1-λ2)…..(α)
Es importante indicar que la distancia límite no es el alcance máximo en distancias que se obtiene en el campo con un distanciómetro, ya que el alcance depende de otros factores como las condiciones atmosféricas, tipo de prisma que se está utilizando. El alcance máximo siempre resulta ser menor o igual que la distancia límite.
Como...