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Elektronische Distanzmessung ist die Ermittlung von Entfernungen mittels Laufzeit- oder Phasenmessung elektromagnetischer Wellen.

Dabei werden elektromagnetische Wellen vom Ultraschallbereich bis zum Infrarotbereich verwendet.

Bei der aktiven Elektronischen Distanzmessung wird die Welle von einem Messgerät ausgesendet, am entfernt gelegenen Messpunkt reflektiert und im Messgerät mit der ausgesandten Welle verglichen.

Bei der passiven Elektronischen Distanzmessung wird das Wellensignal eines entfernten Senders empfangen und die Laufzeit mit einer Uhr im Empfänger bestimmt.

Der Entfernungsbereich geht von

  • einigen Metern bei Ultraschall-Entfernungsmessern
  • bis mehrere 100 m bei berührungsfreien Infrarot-Laserentfernungsmessern
  • bis mehrere 10 Kilometer bei Infrarot-Laserentfernungsmessern mit Reflektoren auf der Gegenstation
  • über 100 Kilometer bei Radargeräten ohne Gegenstation und bei Mikrowellengeräten mit Gegenstation
  • über 1000 Kilometer bei Radiostrahlungen von Navigationssendern, von Satelliten und stellaren Radioquellen

Die Messgeräte im Infrarot- und im Ultraschallbereich haben zu Ende des 20. Jahrhunderts erhebliche Verbreitung bis in den privaten Bereich erfahren. Sie finden z. B. Einsatz im Baugewerbe, Maschinenbau, Sport, Landesvermessung, Navigation, Geodäsie und Astronomie.

Die Ultraschall- und elektrooptischen Messgeräte mit geringen Genauigkeitsanforderungen arbeiten durch einfaches Anstrahlen eines Zielpunktes.

Bei den elektrooptischen Entfernungsmessern werden zur Reichweitenerhöhung und zur Präzisionssteigerung Reflektoren am Zielpunkt angebracht. Als Reflektoren dienen Glasprismen, welche den Laserstrahl des Messgerätes in die gleiche Richtung zurückspiegeln.

Das reflektierte Signal wird im Messgerät mit dem ausgesendeten Signal verglichen:

Beim Impulsverfahren wird die Laufzeit t des Signals gemessen. Die Geräte bestehen aus Sender, Empfänger (mit Verstärker) und Zeitmesser (Intervallzähler). Die Distanz folgt aus D = c \cdot t/2, wobei die Ausbreitungsgeschwindigkeit c von der Brechzahl n des Mediums abhängt (für Licht in Bodennähe gilt in etwa n=1,00027).

Das Phasenverfahren vergleicht stattdessen die Phasenlage der ausgesandten und der zurücklaufenden Wellen. Ist D größer als deren Wellenlänge, wird das Ergebnis mehrdeutig und beispielsweise durch mehrere Sendefrequenzen gelöst wie beim Heterodynphasenschieben.

Die Elektronische Distanzmessung erreicht auch über größte Distanzen Milimetergenauigkeit, wenn die Geräte kalibriert und der Einfluss der Atmosphäre auf die Ausbreitung der Signale berücksichtigt sind.

Die Navigationsverfahren mittels Satellit (GPS, GLONASS) sind metergenau.

Die im 20. Jahrhundert speziell in der Landesvermessung eingesetzten Mikrowellengeräte sind heute kaum noch im Einsatz.

Auch die in der Luft- und Seefahrt zur Navigation verwendeten Flächennavigationsverfahren mit weit auseinander liegenden Sendern sind durch die Satellitennavigation ersetzt worden.

Akustische Messtechnik | Dimensionale Messtechnik | Geodäsie | Optische Messtechnik

 

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