Takymetri
Rakenne ja mittausperiaate

Takymetri on kehittynyt teodoliitista, jota sen perusrakenne kaukoputkineen ja lukemakehineen edelleen vastaa. Perinteiseen, pelkkiä kulmia mittaavaan teodoliittiin on lisätty etäisyysmittari, joka kääntyy kaukoputken mukana. Takymetrin avulla kohteen sijainti takymetriin nähden on mitattavissa yhdellä tähtäyksellä. Teodoliittia käytettäessä matka täytyy mitata erikseen esim. mittanauhalla tai on mitattava suunta kohteeseen kahdesta eri pisteestä.
Alun alkaen etäisyysmittari oli optinen. Se kyettiin rakentamaan osaksi kaukoputkea. Tähdättävä kohde oli erityinen etäisyydenmittauslatta. Likimain samanlaista käytetään edelleenkin vaaitustöissä korkeudenmittauslattana. Etäisyyden osoitti se, kuinka suurikokoiselta latan kuviointi näytti kaukoputken läpi nähtynä. Pelkästä kaukoputkesta etäisyysmittari erosi siinä, että mukana oli jokin keino (=apuviivoja tai mikrometrikoneisto) mitata etäisyyslatan kuvion näennäinen koko ja näyttää tulos etäisyytenä. Kehittyneimmät kojeet huomioivat myös tähtäyksen korkeuskulman. Kohteen ja takymetrin välinen korkeusero ja vaakasuora etäisyys voitiin niillä lukea suoraan ilman, että käyttäjän piti suorittaa trigonometrisiä laskuja.
Optisen etäisyysmittarin korvasi elektro-optinen etäisyysmittari, kun sellainen puolijohde- ja lasertekniikan kehittymisen myötä tuli riittävän pienikokoiseksi ja helppokäyttöiseksi. Aluksi takymetrin elektro-optinen etäisyysmittari oli selvästi erillinen koje kaukoputken päällä tai sivulla. Nykyään etäisyysmittari on kokonaan sulautettu osaksi koneistoa ja se mittaa lasersäteellä kaukoputken objektiivin läpi matkan siihen, mihin kaukoputkella tähdätään. Takymetrin mallista riippuen tähdättävänä on joko säteen palauttava heijastinprisma tai mikä tahansa valoa heijastava siinä määrin sileä pinta, että matka on heijastuneen säteen kulkuajasta pääteltävissä.
Takymetri on perusajatukseltaan kulmien ja etäisyyden mittauskoje, mutta nykyään siinä on oleellisena osana tietokone, joka mahdollistaa erittäin monipuoliset mittaukset. Kartoitettavalle tai maastoon merkittävälle pisteelle mitataan vinoetäisyys sekä vaaka- ja pystykulmat kojeeseen nähden. Näistä mitatuista tiedoista kojeessa olevalla ohjelmistolla saadaan laskettua esimerkiksi:
vaakaetäisyys kojeesta mittauspisteeseen,
korkeusero kojeen ja pisteen välillä,
suorakulmaiset koordinaatit halutuissa koordinaatistoissa, tai
tielinjaelementtien sijainteja.
Kojeen muistiin tallennetaan mittauksissa tarvittavat lähtötiedot ja sinne kerätään mitattujen pisteiden sijaintitiedot. Lähtötietoja voivat olla mm.
maastoon merkittävien pisteiden koordinaatit
kojeen sijoituspaikan määrityksessä käytettävien liitospisteiden koordinaatit (kts. takymetrin orientointi)
olosuhteista ja käytettävien välineiden yksilöllisistä ominaisuuksista johtuen tarpeelliset mittaustulosten korjaukset
Takymetri on kartoituksen ja rakennusmittauksen yleistyökalu. Sen kanssa kilpailee lähinnä satelliittipaikannustekniikka. Satelliittipaikannus ei kuitenkaan kelpaa takymetrimittausten tilalle seuraavissa tapauksissa:
satelliittisignaalien vastaanottoantennia ei voida viedä mitattavaan pisteeseen (esim. asennettavana olevan rakennuselementin kulma)
mitattavasta pisteestä ei ole vapaata näköyhteyttä taivaalle riittävän laajalti ylös ja sivuille
suurin sallittu virhe on alle 1 cm
Takymetri voi olla myös ns. robottitakymetri, jolloin kojetta ohjataan kauko-ohjauksella. Robottitakymetri pystyy automaattisesti seuraamaan heijastinprisman liikkeitä. Näin koje ei tarvitse ketään sitä suuntaamaan. Käyttäjä voi suorittaa mittaustyön yksinään siirtelemällä heijastinta mitattaviin kohteisiin ja antamalla kauko-ohjaimella mittauskäskyt. Vastaavasti hän voi yksinään merkitä maastoon kojeen muistiin ennalta tallennetut pisteet siirtämällä heijastinta kojeen antamien merkkien ohjaamana. Kun heijastin on saatu merkittävän pisteen kohdalle, käyttäjä tekee maahan näkyvän merkin.
Kehittyneimmillä takymetreillä voidaan myös skannata ja valokuvata mittauskohteita.