{"id":10061,"date":"2021-01-17T19:23:33","date_gmt":"2021-01-17T18:23:33","guid":{"rendered":"http:\/\/www.crowave.com\/blog\/?p=10061"},"modified":"2021-01-19T16:28:41","modified_gmt":"2021-01-19T15:28:41","slug":"dimension-master-plus-tapeless-measure-calculator","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.crowave.com\/blog\/2021\/01\/17\/dimension-master-plus-tapeless-measure-calculator\/","title":{"rendered":"Dimension Master Plus – Tapeless Measure Calculator"},"content":{"rendered":"

Danas je nabavljen ultrazvu\u010dni mjerni kalkulator za mjerenje i izra\u010dune du\u017eina, povr\u0161ina i volumena unutar gra\u0111evinskih objekata oznake Dimension Master Plus – Tapeless Measure \/ Calculator, proizvod ameri\u010dke tvrtke Calculated Industries s po\u010detka 1990-tih godina.<\/p>\n

 <\/p>\n

\"\"<\/a><\/p>\n

\"\"<\/a><\/p>\n

\"\"<\/a><\/p>\n

\"\"<\/a><\/p>\n

 <\/p>\n

Tvrtka Calculated Industries osnovana je krajem 1978. godine i kroz \u010ditavo razdoblje do danas proizvodi razli\u010dite vrste kalkulatora, od standardnih uredskih do specijalnih mjernih kalkulatora za mjerenje i izra\u010dune raznih dimenzija poput duljina, povr\u0161ina, volumena, kutova, nagiba i sli\u010dno. Tu su i razni znanstveni kalkulatori, kalkulatori za financijsko poslovanje i gotove matemati\u010dke izra\u010dune, te drugi kalkulatori sa mjernim senzorima primjenjivi u gra\u0111evinarstvu, industriji, kulinarstvu i sli\u010dno.<\/p>\n

 <\/p>\n

\"\"<\/a><\/p>\n

Do 1994. godine sjedi\u0161te tvrtke Calculated Industries bilo je u Kaliforniji, a nakon toga u Nevadi. Na na\u0161em kalkulatoru nalazimo otisnutu adresu tvrtke u Kaliforniji \u0161to zna\u010di da je proizveden po\u010detkom 1990-tih godina. Postoji i novija (pobolj\u0161ana) ina\u010dica istog kalkulatora “Dimension Master Plus – Tapeless Measure Calculator v2.0” koji je nastao krajem 1990-tih godina.<\/p>\n

 <\/p>\n

\"\"<\/a><\/p>\n

\"\"<\/a><\/p>\n

 <\/p>\n

Ultrazvu\u010dni mjera\u010di udaljenosti rade na vrlo jednostavnom principu mjerenja vremena odjeka odaslanog ultrazvu\u010dnog vala od neke ravne povr\u0161ine. Specifi\u010dnost mjera\u010da Dimension Master Plus je \u0161to za tu svrhu ima ugra\u0111ena tri ultrazvu\u010dna senzora me\u0111usobno pozicionirana tako da je mogu\u0107e dobiti uzak ultrazvu\u010dni mjerni val (\u0161irine kuta od 2\u00b0). \u00a0Time se mjerenja mogu vr\u0161iti i na manjim povr\u0161inama, odnosno kroz uske prolaze (npr. preko otvora vrata na zadnji zid sobe). Za to\u010dno pozicioniranje ultrazvu\u010dnog mjernog vala na \u017eeljenu povr\u0161inu paralelno sa smjerom zra\u010denja ultrazvu\u010dnih senzora ugra\u0111en je mali svjetlosni marker koji se projicira na mjerenu povr\u0161inu.<\/p>\n

 <\/p>\n

\"\"<\/a><\/p>\n

Sustav za projiciranje svjetlosnog markera (ciljnika) sastoji se od male \u017earuljice kao izvora svjetla koje se odbija od zrcala na le\u0107u montiranu na prednju plo\u010du paralelno sa ultrazvu\u010dnim pretvornicima. Noviji tipovi ultrazvu\u010dnih mjera\u010da koriste mali laser za usmjeravanje ultrazvu\u010dnog vala na \u017eeljenu mjernu to\u010dku.<\/em> <\/span><\/p>\n

 <\/p>\n

Opseg mjerenja ultrazvu\u010dnim mjera\u010dem udaljenosti Dimension Master Plus je 0,5 do 18 metara sa mogu\u0107nosti pogre\u0161ke mjerenja do 0,5%. Rezolucija prikaza vrijednosti na displeju je 6 mm (1\/4″) za duljine ispod 3 metra i 25 mm (1″) za duljine ve\u0107e od 3 metra. Mjera\u010d se napaja preko \u010detiri standardne AAA baterije.<\/p>\n

Osim standardnog kalkulatora sa osnovnim matemati\u010dkim operacijama (uklju\u010duju\u0107i korjenovanje i razlomke), Dimension Master Plus je opremljen i funkcijskim tipkama za mjerenje vrijednosti duljine, \u0161irine i visine na osnovu kojih se zatim mo\u017ee izra\u010dunati povr\u0161ina ili volumen prostorije. Ukoliko je dimenzija neke prostorije ve\u0107a od 18 metara koliki je najve\u0107i domet mjera\u010da, mo\u017ee se stati na sredinu prostorije te izvr\u0161iti dva mjerenja na svaku stranu, a rezultati se automatski zbrajaju upotrebom memorijske tipke M+. Kao \u0161to se vidi mogu\u0107e je odabrati razli\u010dite mjerne sustave i vr\u0161iti konverziju izme\u0111u njih.<\/p>\n

 <\/p>\n

\"\"<\/a><\/p>\n

Sastav ultrazvu\u010dnog mjera\u010da Dimension Master Plus (od lijeva na desno): zrcalo za projiciranje markera, \u017earuljica kao izvor svjetla za marker, plo\u010dica sa mikrokontrolerom za upravljanje kalkulatorom i LCD displejom, tri paralelno spojena ultrazvu\u010dna pretvornika (rade u oba smjera, za oda\u0161iljanje i za detekciju ultrazvu\u010dnog vala), te plo\u010dica sa ultrazvu\u010dnom upravlja\u010dkom i mjernom elektronikom. \u00a0<\/em> <\/span><\/p>\n

 <\/p>\n

\"\"<\/a><\/p>\n

Dimension Master Plus bazira se na 8-bitnom CMOS mikrokontroleru M50930-952FP koji izme\u0111u ostalog sadr\u017ei 4096 bita ROM i 128 bita RAM memorije, 32 programabilna ulazno\/izlazna porta i LCD kontroler\/driver. Ovaj mikrokontroler (microcomputer) iz 1987. godine proizvodio je ve\u0107i broj (uglavnom japanskih) proizvo\u0111a\u010da i ugra\u0111ivao se u razli\u010dite proizvode potro\u0161a\u010dke elektronike (video-rekorderi, telefoni, radio prijemnici, razni audio\/video ure\u0111aji, daljinski upravlja\u010di i sli\u010dno). U na\u0161em slu\u010daju objedinjuje sve funkcije kalkulatora i prikaza vrijednosti na LCD displeju, te mjeri vrijeme proteklo izme\u0111u dva impulsa iz detektoskog stupnja i prera\u010dunava ga u pre\u0111enu udaljenost. Oznaka SONAR vjerojatno upu\u0107uje na aplikaciju za koju je programiran (\u010desto se ultrazvu\u010dni mjera\u010d udaljenosti koriste termini poput ultrazvu\u010dni sonar ili echo). U na\u0161em ure\u0111aju mikrokontroler radi na taktu 3,579545 MHz (max 4,3 MHz), a to je kristal koji se \u0161iroko koristio za frekvenciju nosioca slike kod NTSC kolor televizora. U mjera\u010dima udaljenosti \u010desto se koriste kristali, odnosno takt frekvencije kojima se binarnim dijeljenjem lako dobiva referentni takt od 1 Hz ili 60 Hz kako bi programsko prera\u010dunavanje vremena u duljinu bilo \u0161to to\u010dnije i jednostavnije. Od frekvencije 3,579545 MHz binarnim dijeljenjem lako se dobiva frekvencija 60 Hz.<\/p>\n

 <\/p>\n

\"\"<\/a><\/p>\n

\"\"<\/a><\/p>\n

\"\"<\/a><\/p>\n

\"\"<\/a><\/p>\n

 <\/p>\n

Na zasebnoj plo\u010dici nalazi se generator i prijemnik impulsa te detektor\/pretvornik za ultrazvu\u010dne senzore. Srce sklopa \u010dini specijalizirani integrirani krug TL 852 koji predstavlja gotovo rje\u0161enje za ultrazvu\u010dne mjera\u010de udaljenosti na principu odjeka ultrazvu\u010dnog vala (sonara) predvi\u0111en za rad sa elektrostati\u010dkim ultrazvu\u010dnim transducerima koji rade na frekvenciji od 50 kHz. U kombinaciji sa TL 852 (prijemnik) \u00a0naj\u010de\u0161\u0107e se koristi TL 851 (predajnik) koji generira kratkotrajne pravokutne impulse (bursteve od 15 oscilacija) frekvencije 50 kHz za pobudu ultrazvu\u010dnih pretvornika, no u na\u0161em slu\u010daju je za ovu funkciju odabran precizni timer ICM 7555 (555), te integrirani krug CD 4066 (\u010detverostruka elektroni\u010dka sklopka) za digitalno 4-bitno upravljanje poja\u010danjem detektorskog poja\u010dala prijemnika.<\/p>\n

Kad radimo sa ultrazvu\u010dnim valom koji ima neku svoju fizi\u010dku \u0161irinu rasprostiranja potrebna je puno bolja kontrola i selekcija odbijenog vala nego kad se to radi sa uskom laserskom zrakom. U trenutku kad transducer emitira ultrazvu\u010dni impuls prijemnik mora biti isklju\u010den kako ne bi reagirao ve\u0107 na taj neodbijeni val. Uklju\u010diti se dakle mo\u017ee tek kad prestane emitiranje impulsa, odnosno jo\u0161 jedno vrijeme nakon toga kad se zvu\u010dni impuls dovoljno udalji (oslabi) da ga prijemnik pogre\u0161no ne registrira kao odjek. Ovisno o kvaliteti i kontroli osjetljivosti (poja\u010danja) prijemnika ova minimalna udaljenost mo\u017ee varirati i u praksi iznosi oko pola metra, a tu udaljenost ultrazvu\u010dni val pre\u0111e za oko 1,5 milisekundu. To zna\u010di da se vrijeme zadr\u0161ke uklju\u010denja prijemnika nakon zadnje oscilacije impulsa mo\u017ee postavi na oko 3 ms, koliko bi trebalo zvu\u010dnom impulsu da ode i vrati se od prepreke na udaljenosti 0,5 metra. Za integrirani krug TL 852 ovo vrijeme zadr\u0161ke je 2,38 ms. Ovo je i razlog zbog kojeg se ultrazvu\u010dnim mjera\u010dem ne mogu mjeriti vrlo male udaljenosti.<\/p>\n

Nakon \u0161to se zvu\u010dni val odbije od povr\u0161ine dio njegove energije vra\u0107a se i detektira u prijemniku. Na osnovu izra\u010duna vremena proteklog od oda\u0161iljanja do povratka zvu\u010dnog impulsa lako izra\u010duna pre\u0111ena udaljenost (1 ms = 34,3 cm). \u0160to se zvu\u010dni impuls vra\u0107a s ve\u0107e udaljenosti to \u0107e biti manje snage, pa je poja\u010danje poja\u010dala potrebno tome optimizirati. Poja\u010danje mora biti takvo da s jedne strane nadoknadi slabljenje signala s udaljeno\u0161\u0107u, a da s druge strane bude minimalno osjetljivo na smetnje i na bo\u010dno odbijene dijelove ultrazvu\u010dnog vala. Da bi se to postiglo kod TL 851 poja\u010danjem detektorskog poja\u010dala prijemnika upravlja se digitalnim 4-bitnim kodom u 12 stupnjeva poja\u010danja i to tako da se od slanja ultrazvu\u010dnog impulsa i otvaranja prijemnika, poja\u010danje detektorskog poja\u010dala precizno sinkrono pove\u0107ava sa protekom vremena, sukladno o\u010dekivanoj smanjenoj snazi odjeka koji se vra\u0107a s ve\u0107e udaljenosti.<\/p>\n

Naravno, snaga ultrazvu\u010dnog impulsa kao i maksimalno poja\u010danje poja\u010dala su ograni\u010deni, a time je ograni\u010den i domet mjerenja koji kod ultrazvu\u010dnih mjera\u010da rijetko prelazi 20 metara. Uobi\u010dajeno se koriste elektrostati\u010dki ultrazvu\u010dni senzori i u na\u0161 ure\u0111aj su vjerojatno ugra\u0111eni neki iz Polaroid\/SensComp 600\/7000 serije. Takvi senzori rade na relativno velikim izmjeni\u010dnim naponima frekvencije 50 kHz (200-400Vpp) pa se obi\u010dno pobu\u0111uju visokim naponima preko malih tranzistorskih pretvara\u010da sa transformatorom. Element u kvadratnom metalnom lon\u010di\u0107u pored kojeg su dva tranzistora vjerojatno \u010dini takav jedan pretvara\u010d. Ultrazvu\u010dni senzori imaju relativnu \u0161irok dijagram zra\u010denja (oko 20\u00b0 glavna latica), a osim toga zra\u010dne i izra\u017eene bo\u010dne latice pod 30\u00b0 i 60\u00b0 pa je kontrola poja\u010danja jako bitna za ispravnu detekciju odjeka glavne latice. Dosta je neuobi\u010dajeno vidjeti ultrazvu\u010dni mjera\u010d sa tri senzora, no ako se time stvarno suzio glavni snop zra\u010denja na svega 2\u00b0 kako je navedeno u tvorni\u010dkim podacima onda je to svakako vrlo dobro pobolj\u0161anje.<\/p>\n

Mikrokontroler dobiva dva logi\u010dka impulsa, prvi u trenutku iniciranja prijemnika i drugi u trenutku detekcije odjeka, te vrijeme proteklo izme\u0111u istih prera\u010dunava u udaljenost.<\/p>\n

 <\/p>\n

\n

 <\/p>\n

Danas na tr\u017ei\u0161tu postoje dva osnovna tipa mjera\u010da udaljenosti: ultrazvu\u010dni i laserski. Ultrazvu\u010dni mjera\u010di mjere vrijeme povratka odbijenog ultrazvu\u010dnog vala uobi\u010dajeno frekvencije oko 20-50 kHz, dok laserski mjera\u010di mjere vrijeme povratka odbijene laserske zrake uobi\u010dajeno na frekvenciji vidljive svjetlosti. Da bi ovo funkcioniralo potrebno je oda\u0161iljati kratke impulse zvuka ili svjetlosti, no postoje i mjera\u010di koji oda\u0161ilju kontinuirane zrake pri \u010demu se onda mjeri promjena faze reflektiranog vala. \u00a0Ultrazvuk se \u0161iri poput zvuka, raspr\u0161eno na kratkoj udaljenosti brzinom od oko 343 m\/s, a laserska svjetlost se u vrlo uskoj zraci mo\u017ee poslati na puno ve\u0107e daljine brzinom od oko 300 000 km\/s. Razlika u ova dva medija je dakle ogromna pa onda svakako postoje i razlike izme\u0111u mjera\u010da koji se baziraju na ove dvije tehnologije.<\/p>\n

Ve\u0107 iz opisa ultrazvu\u010dnog vala i laserske zrake jasno je da je laserska zraka puno br\u017ei, precizniji i dalje-dometni medij. Stoga su i laserski mjera\u010di puno br\u017ei (udaljenost od nekoliko metara mjeri za oko 1 sekundu), precizniji (\u00b11 mm) i ve\u0107eg dometa (do 1000 m i vi\u0161e) od ultrazvu\u010dnih mjera\u010da. Osim toga laserski mjera\u010di bolje reagiraju prilikom mjerenja na povr\u0161inama koje odbijaju zraku pod velikim kutom (kose povr\u0161ine) i mjerenje istima je jednostavnije jer je laserska zraka vidljiva pa se lako usmjeri na \u017eeljenu to\u010dku povr\u0161ine. Time je osigurana visoka pouzdanost mjerenja na te\u0161kim terenima i izme\u0111u prepreka, a i autonomija rada laserskih mjera\u010da je bolja od ultrazvu\u010dnih jer tro\u0161e manje struje po jednom mjerenju.<\/p>\n

Najve\u0107i nedostatak laserskih mjera\u010da je nemogu\u0107nost mjerenja na prozirnim povr\u0161inama (staklo, povr\u0161ina vode) i smanjena osjetljivost u uvjetima jakog osvjetljenja (izravna sun\u010deva svjetlost) jer se tu snaga svjetlosti laserske zrake raspr\u0161uje i nadvladava ju okolna svjetlost. Ovi nedostaci laserskih mjera\u010da su zapravo jedina prednost kod ultrazvu\u010dnih mjera\u010da, uz to \u0161to su i ne\u0161to jeftiniji od laserskih mjera\u010da. Upravo zbog jeftine cijene ultrazvu\u010dni mjera\u010di udaljenosti i dalje se \u0161iroko koriste u aplikacijama gdje posebno velika preciznost i domet nisu potrebni. Idealna primjena je npr. kao senzori vo\u017enje unatrag na automobilima, gdje je potrebno \u0161to \u0161ire pokrivanje (ne treba precizno usmjeravanje), gdje je relativno kratka udaljenost detekcije i gdje uvjeti rada \u010desto mogu biti na jakoj vanjskoj sun\u010devoj svjetlosti. Tako\u0111er, kod automobila lako dolazi do zaprljanja senzora na \u0161to su ultrazvu\u010dni senzori manje osjetljivi od opti\u010dkih.<\/p>\n

Ultrazvu\u010dna eholokacija kod \u0161i\u0161mi\u0161a otkrivena je jo\u0161 1794. godine, a prva tehnolo\u0161ka primjena ultrazvuka bio je poku\u0161aj otkrivanja potopljenih podmornica tijekom 1. svjetskog rata (ultrazvu\u010dni sonar, hidrofon). Do sredine 1930-ih godina ve\u0107ina oceanskih brodova ve\u0107 je imala neku vrstu sonarnih ure\u0111aja. Komercijalno \u0161iroko dostupni ru\u010dni ultrazvu\u010dni mjera\u010di pojavili su se u 1980-tim godinama, a Dimension Master Plus je iza\u0161ao na tr\u017ei\u0161te otprilike u vrijeme kada je predstavljen i prvi ru\u010dni komercijalni laserski mjera\u010d udaljenosti (Leica, 1993. godine). Danas je ponuda malih ultrazvu\u010dnih i laserskih mjera\u010da podjednaka s time \u0161to laserski mjera\u010di postaju sve jeftiniji i cijenom sve bli\u017ei ultrazvu\u010dnim mjera\u010dima pa su zbog svojih osnovnih prednosti (ve\u0107i domet i preciznost) sve \u010de\u0161\u0107i izbor za kupnju.<\/p>\n

Svi mi neki put moramo ne\u0161to izmjeriti i svi za tu svrhu imamo i nekakav klasi\u010dni metar koji je desetlje\u0107ima potpuno zadovoljavao sve te na\u0161e povremene potrebe. No onda ugledamo kakvu privla\u010dnu ponudu elektroni\u010dkog mjera\u010da i na kraju ga kupimo samo zato jer je jeftin i dobro izgleda. Ubrzo shvatimo da koliko god je elektroni\u010dki mjera\u010d za neka mjerenja prakti\u010dan, toliko je za veliki broj drugih mjerenja potpuno neupotrebljiv. Nakon \u0161to smo iz \u010diste znati\u017eelje izmjerili sve udaljenosti do okolnih zidova unutar na\u0161ih soba, elektroni\u010dki mjera\u010d zavr\u0161i zaboravljen u nekoj ladici dok se za povremena ku\u0107na mjerenja i dalje nastavimo koristiti na\u0161im dobrom starim klasi\u010dnim metrom sa narolanom metalnom ili (ako smo stari majstori) sa sklopivom drvenom mjernom trakom \ud83d\ude42<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Danas je nabavljen ultrazvu\u010dni mjerni kalkulator za mjerenje i izra\u010dune du\u017eina, povr\u0161ina i volumena unutar gra\u0111evinskih objekata oznake Dimension Master Plus – Tapeless Measure \/ Calculator, proizvod ameri\u010dke tvrtke Calculated Industries s po\u010detka 1990-tih godina.     Tvrtka Calculated Industries osnovana je krajem 1978. godine i kroz \u010ditavo razdoblje do danas proizvodi razli\u010dite vrste kalkulatora, […]<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":10075,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[15],"tags":[],"class_list":{"0":"post-10061","1":"post","2":"type-post","3":"status-publish","4":"format-standard","5":"has-post-thumbnail","7":"category-mjerni","8":"czr-hentry"},"jetpack_featured_media_url":"https:\/\/crowave.com\/blog\/wp-content\/uploads\/2021\/01\/dimension_master_plus_14.jpg","_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.crowave.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/10061","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.crowave.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.crowave.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.crowave.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.crowave.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=10061"}],"version-history":[{"count":6,"href":"https:\/\/www.crowave.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/10061\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":10082,"href":"https:\/\/www.crowave.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/10061\/revisions\/10082"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.crowave.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/media\/10075"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.crowave.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=10061"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.crowave.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=10061"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.crowave.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=10061"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}