PENGUKURAN JARAK ELEKTRONIK (PJE)

Pada pengukuran jarak langsung, jarak-jarak yang relatif jauh dan menuntut ketelitian yang tinggi akan membutuhkan waktu yang lebih lama dan biaya yang besar. Oleh karena itu, orang membuat alat pengukur jarak tidak langsung dengan ketelitian yang tinggi dan jangkauan cukup jauh dengan menggunakan prinsip perambatan gelombang elektromaknetik. Metode pengukuran jarak ini desebut elektronic distance measurement dan alatnya dinamakan Electronic Distance Meter atau EDM.

EDM dapat dikelompokkan menjadi dua ipe, yaitu tipe menggunakan gelombang mikro atau gelombang radio, disebut Microwave Distance Maasurement (MDM), dan tipe yang menggunakan gelombang cahaya, disebut Electrooptic Distance Maasurement (EDM).

Pada umumnya tipe MDM mempunyai jangkauan yang cukup jauh, hingga beberapa puluh kilo meter, dengan pemantulan atau reflektor aktif, sedangkan tipe EDM mempungai jarak jangkau yang lebih pendek, dari beberapa puluh kilo meter sampai beberapa kilo meter dan menggunakan reflektor pasif, sehingga EDM lebih cocok untuk pengukuran-pengukuran relatif pendek yang umumnya terkait survey rekayasa. EDM bentuknya kecil dan ringan sehingga dapat dipasang di atas theodholit, sehingga pengukuran sudut dan jarak dapat dilakukan secara bersamaan sebagaimana takheometer biasa.

Tipe EDM dibedakan menjadi tiga jenis, yaitu :

1. menggunakan gelombang cahaya tampak, yang mempunyai panjng gelombang 3.6 x 10^-7 – 7.8 x 10^-7 m

2. menggunakan gelombang infra merah, yang mempunyai panjang gelombang 7.8 x 10^-7 – 3.4 x 10^-4 m

3. meggunakan sinar LASER (Lighat Amplification through Simulated Emition of Radiation)

SEJARAH SINGKAT

Dibandingkan dengan pengukuran langsung menggunakan pita ukur, pegas ukur dan yang lain, pengukuran jarak elektronik tergolong masih baru. Hali ini erat kaitannya dengan perkembangan teknologi eletronika. Pemakaian secara umum dan boleh dikatakan murah, baru dimulai sekitar tahun1970-an.

Penemuan pertama PJE dengan sinar tampak atau cahaya, berkaitan erat dengan seorang ilmuan kebangsaan Swedia bernama E. Bergstrand. Beliau dalah seorang yang pertama kali mendisain geodiameter yang merupakan kependekan dari geodetic distance meter untuk keperluan perhitungan kecepatan cahaya pada tahun 1943. Geodiameter NASM-2 baru digunakan secara kormasial pada tahun 1950, yang diproduksi oleh pabrik kimia AGA di Swedia.

Dengan geodiameter pertama ini, jarak yang jauh hanya pada diukur pada malam hari. Tepapi pada saat sekarang, geodiameter model 600 dan B sudah dipakai secara luas di dunia untuk mengukur jarak yang jauh(long range) dalam survey geodesi.

Tipe MDM pertama dibuat oleh T.L Wadley pada Instetute of Telecommunication Research di Afrika Selatan pada tahun 1954. pada tahun 1957, alat ini dipublikasikan dengan nama telurometer. Telurometer mempunyai jarak jangkau yang lebih jauh daripada jarak jangkau geodiameter dan dipakai secara luas di dunia sampai diperkenalkan PJE dengan sinar LASER pada tahun 1960-an.

Prototype pertama PJE jarak pendek (berkaitan dengan ditemukannya diode pendar) muncul pada decade 1960-an(telulometer MA-100 tahun 1965, Zeiss SM-11 pada tahun 1967). Alat-aalat tersebut baru dipasarkan secara bebas pada tahun 1968 untuk Wild/SercelDistomat DI-10, tahun 1969 untuk telulometer MA-100, dan tahun 1970 untuk Zeiss SM-11.

PJE jarak pendek dengan sinar infra merah sekarang berkembang pesat dan banyak digunakan dalam berbagai macam survey, sedangkan yang jarak jauh hanya digunakan dalam survey kerangka geodesi. Alat ukur PJE yang paling teliti hingga saat ini bernama mikometer dibuat oleh K.D.Froome dan R.H Bradsell pada tahun 1961 di Laboratorium fisika Nasional Tedington (U.K) dan baru dipasarkan pada awal 1973. Pada jarak pendek, ketelitian alat mencapi 0.2 mm.

PRINSIP PENGUKURAN JARAK

Suatu gelombang elektronik yang telah diketahui frekuensinya (f) dipancarkan ke pemantul atau reflector, dan dipantulkan kembali kepemancar. Alat pemancar mampu menghitung jumlah panjang gelombang (n) dengan ketelitian sampai 1/1000 bagian dari panjang gelombang. Nilai n/f dihitung (t) baik secara manual maupun otomatis pada alat, dan dikalikan dengan nilai kecepatan standar sinyal di atmosfer (v), hasilnya adalah jarak atau panjang lereng yang diukur.

Dimuka telah dikemukakan bahea berdasarkan macam gelombang yang dipakai, pengukuran metode elektronik dapat dibagi menjadi dua system. Yaitu MDM untuk pengukuran jarak jauh dan EDM untuk pengukuran jarak menengah dan dekat.

SISTEM ELEKTRO-OPTIS

Berdasarkan spectrum yang digunakan, system elektro-optis dapat dikelompokkan dalam dua kelas, yaitu kelas menggunakan sinar tampak/kasat mata(termasuk katagori jarak menengah) dan kelas menggunakan sinar infra merah (termasuk katagori jarak pendek). Kedua memiliki banyah kesamaan.

Sinyal pengukur dibawa oleh berkas sinar sempit yang sangat terpokus yang diarahkan secara otomatis kesasaran yang jauh dengan teropong yang terdapat didalamny. Unit PJE jarak pendek dapat dipasang pada teropong theodholit dengan wadah yang khusus derancang untuk mengarahkan unit PJE tepat sasaran dengan garis bidik teropong ke mana saja dia diarahkan.

PEKERJAAN LAPANGAN

1. Pemancar dipasang pada salah satu ujung garis yang akan diukur, dan diarahkan secara teliti ke reflector yang dipasang pada ujung garis yang lain. Sebaliknya reflector juga diarahkan pada pemancar dengan alat pembidikan terbuka yang ada padanya. Reflector tunggal digunakan untuk jarak ± 600 meter. Untuk jarak yang lebih jauh diperlukan susunan tiga, enam atau sembilan buah reflector.
2. Sinyal dipancarkan degan frekuensi yang diketahui ke reflector. Dari sana dikembalikan ke pemancar dan beda fasenya diukur.
3. Frekuensi sinyal diubah secara otomatis oleh alat, dan prosuder pengukurannya diulangi lagi sebagaimana di muka (1). Dari padanya banyak gelombang dapat ditentukan dan jarak miring dapat ditentukan.

Kemiringan teropong (bacaan lingkaran vertikal) dan kondisi atmosfer dicatat untuk reduksi menjadi jarak datar dan koreksi hasil ukuran.