EDM Technology: Phase-Shift vs Pulse เลือกแบบไหนให้เหมาะกับงานสำรวจของคุณ

อัปเดตล่าสุด: 2026-05-26 · 330 ผู้เข้าชม

EDM Technology: Phase-Shift vs Pulse เลือกแบบไหนให้เหมาะกับงานสำรวจของคุณ

ทำไมต้องเข้าใจหลักการ EDM ก่อนเลือกซื้อหรือเช่ากล้อง

ในงานสำรวจสมัยใหม่ Total Station ทำหน้าที่วัดทั้งมุมและระยะในชุดเดียว โดยส่วนวัดระยะ (Electronic Distance Measurement หรือ EDM) ใช้คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าเดินทางไปกลับระหว่างกล้องกับเป้าหมาย (Prism หรือพื้นผิว) แล้วคำนวณระยะจากเวลาที่คลื่นใช้ในการเดินทาง มาตรฐาน ISO 17123-4:2012 Electronic distance meters (EDM measurements to reflectors) และ ISO 17123-5:2018 Total stations กำหนดวิธีทดสอบ Standard Deviation ของ EDM ในภาคสนาม โดยใช้สมการความแม่นยำในรูปแบบ ±(a mm + b ppm × D) ซึ่งเป็นค่าที่ผู้ผลิตทุกรายต้องประกาศ การเข้าใจว่าตัวเลขเหล่านี้มาจากเทคโนโลยีพื้นฐานแบบใด ช่วยให้เลือกกล้องได้ตรงกับลักษณะงานจริง

1. หลักการ Phase-Shift (Phase Comparison)

คำอธิบายเชิงทฤษฎี: Phase-Shift EDM ส่งคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าแบบต่อเนื่อง (Continuous Wave) ที่มีการมอดูเลต (Modulated) ด้วยความถี่หลายค่า เมื่อคลื่นสะท้อนกลับจากปริซึม ระบบจะเปรียบเทียบ "เฟส" ของคลื่นส่ง–คลื่นรับ ความต่างของเฟสคือเศษส่วนของหนึ่งความยาวคลื่น (Fractional Wavelength) ซึ่งสัมพันธ์โดยตรงกับระยะทาง

สมการพื้นฐาน:

D = (N × λ + Δλ) / 2

โดย D คือระยะทางจากกล้องถึงเป้า, λ คือความยาวคลื่นมอดูเลต, N คือจำนวนรอบคลื่นเต็ม, และ Δλ คือเศษคลื่นที่วัดจากความต่างเฟส (Phase Difference)

ค่า Spec ที่อ้างอิงได้:

  • Accuracy ทั่วไป: ±(1–2 mm + 1–2 ppm × D)
  • ระยะวัดสูงสุดเมื่อใช้ Single Prism: 3,000–5,000 ม.
  • เวลาวัดต่อจุด: 0.5–1.5 วินาที (Fine Mode)

ข้อควรระวัง: Phase-Shift ต้องการสัญญาณสะท้อนที่แรงและเสถียร ระยะวัดในโหมด Reflectorless จึงสั้นกว่าและไวต่อสีและพื้นผิวเป้าหมาย หากพื้นผิวเป็นกระจกใส กระเบื้องเงา หรือผ้าใบสีดำ อาจวัดไม่ได้หรือคลาดเคลื่อน

2. หลักการ Pulse (Time-of-Flight)

คำอธิบายเชิงทฤษฎี: Pulse EDM ส่งคลื่นเลเซอร์เป็นห้วงสั้น (Pulse) ระดับนาโนวินาที แล้ววัดเวลาที่ใช้ในการเดินทางไปกลับโดยตรง (Direct Time Measurement) จากความสัมพันธ์ระยะ = ความเร็วแสง × เวลา ÷ 2 จุดเด่นคือไม่ต้องการสัญญาณสะท้อนต่อเนื่อง แค่จับห้วงคลื่นที่กลับมาได้ก็คำนวณระยะได้

สมการพื้นฐาน:

D = (c × t) / 2

โดย c คือความเร็วแสงในอากาศ (≈ 299,792,458 m/s ปรับแก้ด้วย Refractive Index) และ t คือเวลาเดินทางไปกลับของพัลส์

ค่า Spec ที่อ้างอิงได้:

  • Accuracy ทั่วไป (โหมด Prism): ±(2–3 mm + 2 ppm × D)
  • Accuracy โหมด Reflectorless: ±(2–5 mm + 2 ppm × D) ที่ระยะ <500 ม.
  • ระยะวัด Reflectorless: 500–1,000 ม. (บางรุ่นถึง 2,000 ม. บนพื้นผิวสะท้อนดี)
  • เวลาวัดต่อจุด: 0.3–1 วินาที

ข้อควรระวัง: Pulse EDM ให้ความแม่นยำต่ำกว่า Phase-Shift เล็กน้อยในงานระยะใกล้กับปริซึม แต่ได้เปรียบในงาน Reflectorless และระยะไกล หากใช้ในวันที่อากาศมีฝุ่นควันมาก ฝน หรือหมอก ระยะวัดและความน่าเชื่อถือลดลงเร็วกว่า Phase-Shift

3. ระบบผสม (Hybrid / Multi-Pulse) ในเครื่องสมัยใหม่

คำอธิบายเชิงทฤษฎี: Total Station รุ่นใหม่ของผู้ผลิตชั้นนำ เช่น Leica MS/TS Series, Topcon GT/MS, Sokkia iX, Trimble S-Series ใช้เทคโนโลยีผสมที่เรียกว่า MultiStation, Long Range Pulse หรือ WaveForm Digitizing โดยรวมจุดแข็งของทั้ง Phase-Shift (แม่นยำสูงในระยะปานกลาง) และ Pulse (วัดได้ไกลและ Reflectorless ได้ดี) ในเครื่องเดียว

วิธีปฏิบัติในการเลือกโหมด:

  1. งาน Stake Out ที่ระยะ <200 ม. กับปริซึม → เลือกโหมด Phase / Fine
  2. งานวัด Façade อาคารหรือ As-Built ในระยะ 100–500 ม. ที่ไม่มีปริซึม → เลือกโหมด Pulse / Reflectorless
  3. งาน Monitoring โครงสร้างที่ต้องการ Repeatability สูง → เลือกโหมด Phase + Multi-Reading + Mean

ค่า Spec ที่อ้างอิงได้:

  • Hybrid mode accuracy (Prism): ±(0.5–1.5 mm + 1 ppm × D) ในเครื่องระดับ High-End
  • ระยะ Reflectorless บนพื้นผิว Kodak Gray Card 18%: 500–1,500 ม.

ข้อควรระวัง: สเปกในแคตาล็อกมักรายงานภายใต้สภาวะมาตรฐาน (20°C, 1013 hPa, 60% RH) สภาพภาคสนามจริงในเมืองไทยที่อุณหภูมิ 35–40°C จะลดประสิทธิภาพประมาณ 10–20%

4. ผลของบรรยากาศ (Atmospheric Correction) ต่อทั้งสองเทคโนโลยี

ไม่ว่าจะใช้ Phase-Shift หรือ Pulse ทุก EDM ต้องชดเชยค่า Refractive Index ของอากาศซึ่งขึ้นกับอุณหภูมิ ความดันบรรยากาศ และความชื้น ค่าชดเชยนี้รายงานในหน่วย "ppm" (parts per million) ตัวอย่างเช่น ที่อุณหภูมิ 30°C และความดัน 1013 hPa จะเกิด ppm ประมาณ +12 ถึง +14 ppm หากไม่ตั้งค่าให้ถูกต้องจะทำให้ระยะที่ 1,000 ม. คลาดเคลื่อนได้ถึง 12–14 mm

ข้อควรระวัง: ช่างสำรวจจำนวนมากใช้ค่า ppm เริ่มต้น (0 หรือค่าที่ตั้งครั้งล่าสุด) ซึ่งอาจคลาดเคลื่อนตามฤดูกาล ควรตั้งค่าใหม่ทุกครั้งที่เริ่มงานในวันที่อุณหภูมิเปลี่ยนแปลงเกิน 5°C

 

บทความที่เกี่ยวข้อง

ความรู้กล้องทั่วไป

ข้อควรรู้ สภาพแวดล้อมส่งผลอย่างไรต่อกล้องสำรวจ

สภาพแวดล้อมส่งผลอย่างไรต่อกล้องสำรวจ สภาพแวดล้อมมีผลกระทบต่อการทำงานและความแม่นยำของกล้องสำรวจเป็นอย่างมาก โดยสภาพแวดล้อมต่างๆ สามารถสร้างข้

ความรู้กล้องทั่วไป

การใช้องศา ลิปดา และฟิลิปดา ในกล้องสำรวจ

หน่วยในการวัดมุม องศา ลิปดา และฟิลิปดา ในกล้องสำรวจ การใช้งานหน่วยองศา ลิปดา และฟิลิปดาใน กล้องสำรวจ มีความสำคัญอย่างมากสำหรับการทำงานที่ต้อ

ความรู้กล้องทั่วไป

ความแตกต่างระหว่าง Calibrate และ Over Haul

ความแตกต่างระหว่าง Calibrate และ Over Haul Calibrate และ Overhaul เป็นกระบวนการที่สำคัญในการบำรุงรักษาและตรวจสอบความแม่นยำของกล้องสำรวจและอุ

ความรู้กล้องทั่วไป

สภาพอากาศมีผลกระทบต่อการใช้งานกล้องสำรวจในหลายๆ ด้าน

ผลกระทบของสภาพอากาศต่อการใช้งานกล้อง TOTAL STATION ผลกระทบของสภาพอากาศต่อการใช้งานกล้อง TOTAL STATION สภาพอากาศมีผลกระทบต่อการใช้งานกล้องสำร

ความรู้กล้องทั่วไป

แผ่นชีทสะท้อน (Reflective Sheets) ในการสำรวจ

แผ่นชีทสะท้อน (Reflective Sheets) ในการสำรวจ แผ่นชีทสะท้อน (Reflective Sheets) เป็นอุปกรณ์ที่ใช้ในงานสำรวจเพื่อเพิ่มความสะดวกและความแม่นยำใน

ความรู้กล้องทั่วไป

บทบาท วิธีใช้ การดูแลรักษา ของลูกน้ำฟองกลม

บทบาท วิธีใช้ การดูแลรักษา ของ ลูกน้ำฟองกลม ลูกน้ำฟองกลม มีบทบาทสำคัญในการตั้งกล้องสำรวจให้อยู่ในแนวระดับที่ถูกต้อง ก่อนทำการวัดหรือถ่ายภาพ

ทัก LINE สอบถาม โทรเลย