EDM- Electronic Distance Measurement

EDMelectronic distance measurement.

PENGUKURAN JARAK SECARA ELEKTRONIK

EDM

• Pengukuran jarak lebih cepat dan jitu• Kaedah konvensional (pita ukur/rantai) =

merumitkan/masa yang panjang.

PENGGUNAAN EDM• Letakkan EDM di salah satu hujung garisan ukur,

setkan reflector pada hujung garisan yang lain.• Line of sight antara alat dan reflector tidak boleh

terhalang

DEFINISI

Pengukuran jarak secara elektronik adalah berasal dari perkataan Inggeris iaitu ‘Electronic Distance Measurement’ dan disebut sebagai EDM iaitu awalan huruf pertama daripada setiap perkataan tersebut.

Di dalam pasaran terdapat pelbagai jenis alat Total Station seperti GEODIMETER, SOKKIA, LEICA, NIKON, TOPCON,

PENTAX, TRIMBELL dan sebagainya.

.

Prinsip Asas• Prinsip Asas pengukuran jarak cara elektronik menggunakan

modulasi gelombang infra merah (infrared) yang diketahui frekuensinya dihantar kepada pemantul (reflektor) melalui pemancar dan pemantul akan mengembalikan semula frekuensi ke pemancar (Alat EDM). Dengan ini ia dapat mengira nilai bilangan gelombang ‘n’ dengan ketepatan 1/1000 bahagian daripada panjang satu gelombang.

• Nilai n/f (n = bilangan gelombang, f = frekuensi) dihitung secara manual atau secara automatik oleh alat EDM dan didarabkan dengan halaju piawai (v) menerusi atmosfera.

D = v x (n/f) (Jarak cerun diperolehi)D = vt (t = masa pergerakkan gelombang antara

titik dengan titik yang lain)

Pancaran gelombang pergi dan balik

Stn A Stn B

Pemancar(Alat EDM)

Penerima (prisma)

Rajah 1.1: Prinsip Asas Pengukuran

• Gelombang elektromagnetik dari pemancar di A diarah ke B, semasa gelombang mula dikeluarkan di A, jam dimulakan di A untuk mengukur masa perjalanan gelombang ke B. Jarak dapat dikira sekiranya halaju gelombang diketahui. Bagi EDM biasa, masa pergerakkan gelombang adalah di dalam lingkungan 1 x 10-6 saat.

• Gelombang elektromagnetik dipatul semula ke arah A dari B, dengan ini alat di A bertindak sebagai pemancar dan juga penerima. Masa dapat diukur dengan lebih tepat di A walaupun masa ini berganda dua.

Prisma (pemantul)

EDM

Alat EDM dikelaskan mengikut jenis gelombang pembawa yang digunakan.

1. Alat Gelombang Mikro (micro wave)

2.Alat Infra Merah (Infra Red)

3.Alat Laser

Alat Gelombang Mikro(micro wave)

• Frekunsi gelombang pembawa biasanya 10Ghz (1Ghz=109Hz)• Frekunsi mampu dihantar bagi jarak sejauh 100km (dlm cuaca

cerah)• Memerlukan reflector(pemantul) agar isyarat boleh dikembalikan.• Passive reflector digunakan untuk kembalikan isyarat yang lemah.• Reflector elektronik diguna untuk menguatkan lagi isyarat &

dihantar semula kepada alat induk dengan fasa yang sama seperti diterima.

• Memerlukan 2 alat dan 2 reflector• Julat maksimum 25-50 km• Contoh alat: Tellumat, Tellurometer, Geodimeter, Makometer

Alat Laser

• Gelombang pembawa>> Laser Helium Neon• Kaedah paling berjaya.• Boleh mengukur julat yang jauh dengan kejituan

yang baik.• Julat maksimum >> 30-60 km• Kejituan 5mm ± 1 ppm (part per million)

Alat Infra Merah

• Kaedah yang murah dan mudah• Punca gelombang pembawa >>diod yang memancarkan infra

merah galium arsenid (GaAs)• Doid boleh dimodulasi amplitudnya dengan mudah pada

frekuensi tinggi• Prisma digunakan sebagai reflektor• Single prism terhad kepada julat 1 km• Julat boleh ditambah hingga 2 atau 3km dengan

menggunakan 3 atau 9 prism.• Kejituan ± 10mm• Contoh alat: Wild, Geodimeter, Kern, Sokkia, Topcon, Leica

SELISIH ALAT EDM

SELISIH BERKALA(anjakan frekuensi)

SELISIH SIFAR(selisih indeks)

SELISIH BERKITAR(ketidak linearan alat)

SELISIH BERKALA (anjakan frekuensi)

• Selisih berkadaran dengan jarak di ukur• PUNCA :- perubahan frekuensi modulasi (f)

pada alat EDM• KESAN :- ketara untuk jarak jauh

SELISIH SIFAR(selisih indeks)

• Selisih ini tidak bergantung kepada julat jarak.• PUNCA :- ada perbezaan pada pusat mekanik,

pusat elektrik, dan pusat optik pada alat EDM dan pemantul.

• Selisih ini perlu di hapuskan.• CARA ATASI :- lakukan kalibrasi pada alat

EDM.

SELISIH BERKITAR(ketidak linearan alat)

• PUNCA :- wujud gangguan yang tidak dikehendaki antara isyarat elektrik alat EDM.

• Selisih ini boleh dikenalpasti dengan mengukur beberapa siri jarak yang telah diketahui.

• Alat EDM mempunyai selisih ini jika gelombang berkala diperolehi setelah jarak yang dicerap dipelot.

• KESAN :- boleh diabaikan untuk ukur kejuruteraan biasa.

UJIAN ALAT EDM

• UJIAN KALIBRASI• DIFFERENTIAL FIELD TEST• SEMAKAN HARIAN

KALIBRASI

Alat EDM dan pemantul perlu di uji di tapak ujian sekali dalam tempoh tidak lebih 3 bulan.

SEMAKAN HARIAN

• Setiap kali menyambung kerja, perlu mengukur semula garisan terakhir yang di ukur pada hari sebelumnya.

• Pengukuran ini dianggap sebagai ujian alat sahaja.

• Jika ∆ > 10mm : perlu lakukan DFT• Andai tetap ∆ > 10mm, penggunaan alat

hendaklah dihentikan. Alat perlu kalibrasi.

DIFFERENTIAL FIELD TEST (DFT)

• DFT perlu di lakukan apabila memulakan kerja ukur yang baru.

• Tujuan:- untuk memastikan alat EDM sentiasa berkeadaan baik.

• Langkah-langkah DFT:– Tanam piket A dan B dengan jarak > 50m– Dirikan EDM di A dan pemantul di B– Ukur jarak AB– Tanam piket di C (± ditengah AB)

– Pindah EDM ke C, pasang pemantul di A– Ukur jarak CA dan CB.– Bandingkan jarak AB dengan jumlah jarak CA+CB

Jika ∆ > 10 mm, alat perlu dikalibrasi/ dibaiki.