經(jīng)緯儀使用方法

1、第三章經(jīng)緯儀及其使用3.1 水平角測量原理 3.1.1 水平角的測量原理 水平角是指過空間兩條相交方向線所作的鉛垂面間所夾的二面角，角值為0360?？臻g兩直線OA和OB相交于點O，將點A，O，B沿鉛垂方向投影到水平面上，得相應(yīng)的投影點A，O，B，水平線OA和OB的夾角就是過兩方向線所作的鉛垂面間的夾角，即水平角。 水平角的大小與地面點的高程無關(guān)。 測量角度的儀器在測量水平角時必須具備兩個基本條件： （1）能給出一個水平放置的，且其中心能方便地與方向線交點置于同一鉛垂線上的刻度園盤水平度盤； （2）要有一個能瞄準(zhǔn)遠方目標(biāo)的望遠鏡，且要能在水平面和豎直面內(nèi)作全圓旋轉(zhuǎn)，以便通過望遠鏡瞄準(zhǔn)高低不同的目

2、標(biāo)A和B。圖中水平角為A和B兩個方向讀數(shù)之差：=b-a 3.1.2 垂直角的測量原理 垂直角是指在同一鉛垂面內(nèi)，某目標(biāo)方向的視線與水平線間的夾角，也稱豎直角或高度角；垂直角的角值為090。 視線與鉛垂線的夾角稱為天頂距，天頂距z的角值范圍為0180。 當(dāng)視線在水平線以上時垂直角稱為仰角，角值為正；視線在水平線以下時為俯角，角值為負(fù)，如圖所示。 由此可知測角儀器經(jīng)緯儀還必須裝有一個能鉛垂放置的度盤垂直度盤，或稱豎盤。 3.2 經(jīng)緯儀的結(jié)構(gòu)與使用 3.2.1 光學(xué)經(jīng)緯儀的分類 按物理特性分：游標(biāo)經(jīng)緯儀、光學(xué)經(jīng)緯儀和電子經(jīng)緯儀。 按測角精度分： DJ07 一測回水平方向中誤差0.7:用于一等三角;

3、DJ1 一測回水平方向中誤差1.0:用于一、二等三角; DJ2 一測回水平方向中誤差2.0:用于三、四等三角; DJ6 一測回水平方向中誤差6.0:用于地形測圖、一般工程。 DJ為“大地”、“經(jīng)緯儀”的漢語拼音縮寫。 3.2.2 DJ6光學(xué)經(jīng)緯儀 DJ6經(jīng)緯儀是一種廣泛使用在地形測量、工程及礦山測量中的光學(xué)經(jīng)緯儀。主要由水平度盤、照準(zhǔn)部和基座三大部分組成。 1）基座部分 用于支撐基照準(zhǔn)部，上有三個腳螺旋，其作用是整平儀器 2)照準(zhǔn)部 照準(zhǔn)部是經(jīng)緯儀的主要部件，照準(zhǔn)部部分的部件有水準(zhǔn)管、光學(xué)對點器、支架、橫軸、豎直度盤、望遠鏡、度盤讀數(shù)系統(tǒng)等。 3）度盤部分 DJ6光學(xué)經(jīng)緯儀度盤有水平度盤和垂直

4、度盤，均由光學(xué)玻璃制成。水平度盤沿著全圓從0360順時針刻畫，最小格值一般為1或30。 4)度盤讀數(shù)裝置及讀數(shù)方法 光學(xué)經(jīng)緯儀的讀數(shù)系統(tǒng)包括水平和垂直度盤、測微裝置、讀數(shù)顯微鏡等幾個部分。水平度盤和垂直度盤上的度盤刻劃的最小格值一般為1或30，在讀取不足一個格值的角值時，必須借助測微裝置，DJ6級光學(xué)經(jīng)緯儀的讀數(shù)測微器裝置有測微尺和平行玻璃測微器兩種。 （1）測微尺讀數(shù)裝置 目前新產(chǎn)DJ6級光學(xué)經(jīng)緯儀均采用這種裝置。 在讀數(shù)顯微鏡的視場中設(shè)置一個帶分劃尺的分劃板，度盤上的分劃線經(jīng)顯微鏡放大后成像于該分劃板上，度盤最小格值（60)的成像寬度正好等于分劃板上分劃尺1分劃間的長度，分劃尺分60個小格

5、，注記方向與度盤的相反，用這60個小格去量測度盤上不足一格的格值。量度時以零零分劃線為指標(biāo)線。 如圖所示： 水平度盤讀數(shù)為10004.5 垂直度盤讀數(shù)為8906.3 （2）單平行玻璃板測微器讀數(shù)裝置 單平行玻璃板測微器的主要部件有：單平行板玻璃、扇形分劃尺和測微輪等。這種儀器度盤格值為30，扇形分劃尺上有90個小格，格值為30/90=20。 測角時，當(dāng)目標(biāo)瞄準(zhǔn)后轉(zhuǎn)動測微輪，用雙指標(biāo)線夾住度盤分劃線影像后讀數(shù)。整度數(shù)根據(jù)被夾住的度盤分劃線讀出，不足整度數(shù)部分從測微分劃尺讀出。 如圖水平度盤的讀數(shù)為84208垂直度盤讀數(shù)為884724。 （3）讀數(shù)顯微鏡 光學(xué)經(jīng)緯儀讀數(shù)顯微鏡的作用是將讀數(shù)成像放大

6、，便于將度盤讀數(shù)讀出。 5）水準(zhǔn)器 光學(xué)經(jīng)緯儀上有23個水準(zhǔn)器，其作用是使處于工作狀態(tài)的經(jīng)緯儀垂直軸鉛垂、水平度盤水平，水準(zhǔn)器分管水準(zhǔn)器和園水準(zhǔn)器兩種。 （1）管水準(zhǔn)器 管水準(zhǔn)器安裝在照準(zhǔn)部上，其作用是儀器精確整平。 （2）圓水準(zhǔn)器 圓水準(zhǔn)器用于粗略整平儀器。它的靈敏度低，其格值為8 2mm 。 3.3 測回法及方向法測水平角 水平角觀測的工作環(huán)節(jié)包括：安置經(jīng)緯儀、照準(zhǔn)目標(biāo)、讀數(shù)、記錄。 3.3.1 經(jīng)緯儀安置 將經(jīng)緯儀正確安置在測站點上，包括對中和整平二個步驟。 1）對中 指將儀器的縱軸安置到與過測站的鉛垂線重合的位置。首先據(jù)觀測者的身高調(diào)整好三腳架腿的長度，張開腳架并踩實，并使三腳架頭大致

7、水平。將經(jīng)緯儀從儀器箱中取出，用三腳架上的中心螺旋旋入經(jīng)緯儀基座底板的螺旋孔。對中可利用垂球或光學(xué)對中器進行。 （1）垂球?qū)χ?掛垂球于中心螺旋下部的掛鉤上，調(diào)垂球線長度至垂球尖與地面點間的鉛垂距2毫米，垂球尖與地面點的中心偏差不大時通過移動儀器，偏差較大時通過平移三腳架，使垂球尖大致對準(zhǔn)地面點中心，偏差大于 2mm 時，微松連接螺旋，在三腳架頭微量移動儀器，使垂球尖準(zhǔn)確對準(zhǔn)測站點，旋緊連接螺旋緊。 (2)光學(xué)對點器對中 調(diào)節(jié)光學(xué)對點器目鏡、物鏡調(diào)焦螺旋，使視場中的標(biāo)志圓(或十字絲)和地面目標(biāo)同時清晰；旋轉(zhuǎn)腳螺旋，令地面點成像于對點器的標(biāo)志中心，此時，因基座不水平而圓水準(zhǔn)器氣泡不居中；調(diào)節(jié)三腳

8、架腿長度，使圓水準(zhǔn)器氣泡居中，進一步調(diào)節(jié)腳螺旋，使水平度盤水準(zhǔn)管在任何方向氣泡都居中；光學(xué)對點器對中誤差應(yīng)小于 1mm 。 2）整平 整平指使儀器的縱軸鉛垂，垂直度盤位于鉛垂平面，水平度盤和橫軸水平的過程。精確整平前應(yīng)使腳架頭大致水平，調(diào)節(jié)基座上的三個腳螺旋，使照準(zhǔn)部水準(zhǔn)管在任何方向上氣泡都居中；方法如下：“左手螺旋法則”。 注意上述整平、對中應(yīng)交替進行，最終既使儀器垂直軸鉛垂，又使鉛垂的垂直軸與過地面測站點標(biāo)志中心的鉛垂線重合。 3.3.2 照準(zhǔn)點上照準(zhǔn)標(biāo)志與瞄準(zhǔn)方法 照準(zhǔn)標(biāo)志：測量角度時，儀器所在點稱為測站點，遠方目標(biāo)點稱為照準(zhǔn)點，在照準(zhǔn)點上必須設(shè)立照準(zhǔn)標(biāo)志便于瞄準(zhǔn)。測角時用的照準(zhǔn)標(biāo)志有覘

9、牌、或測釬、垂球線等。 瞄準(zhǔn)目標(biāo)方法和步驟： 1）將望遠鏡對向明亮的背景(如天空)，調(diào)目鏡調(diào)焦螺旋，使十字絲最清晰。 2) 旋轉(zhuǎn)照準(zhǔn)部，通過望遠鏡上的外瞄準(zhǔn)器，對準(zhǔn)目標(biāo)，旋緊水平及垂直制動螺旋。 3) 轉(zhuǎn)動物鏡調(diào)焦螺旋至目標(biāo)的成像最清晰，旋豎直微動螺旋和水平微動螺旋，使目標(biāo)成像的幾何中心與十字絲的幾何中心（豎絲）重合，目標(biāo)被精確瞄準(zhǔn)。 3.3.3 水平角觀測方法 地面測量中水平角觀測方法有測回法和方向觀測法。 1）測回法 適用于觀測兩個方向形成的單角。 盤左位置(豎盤在望遠鏡左邊又稱正鏡)： （1）順時針旋轉(zhuǎn)照準(zhǔn)部瞄準(zhǔn)起始目標(biāo)A（又稱觀測的零方向），讀水平度盤讀數(shù)A左； （2）松開水平制動螺旋

10、，順時針轉(zhuǎn)照準(zhǔn)部瞄準(zhǔn)目標(biāo)B，讀水平度盤讀數(shù)B左；得盤左位置時上半測回角值： 左=B左A左 以上稱上半測回； 盤右位置(豎盤在望遠鏡右邊又稱倒鏡)： （3）倒轉(zhuǎn)望遠鏡，逆時針旋轉(zhuǎn)照準(zhǔn)點瞄目標(biāo)B，讀水平度盤讀數(shù)B右。 （4）逆時地針轉(zhuǎn)動照準(zhǔn)部瞄準(zhǔn)目標(biāo)A，讀水平度盤讀數(shù)A右；得盤右位置下半測回觀測得角值： 右= B右A右 這個過程稱為下半測回。 上、下半測回稱一測回，對DJ6級光學(xué)經(jīng)緯儀，如果上、下半測回角值差的限差不大于40時，則取盤左盤右水平角的均值作一測回的角值： =（左+右）/2 用盤左、盤右觀測水平角B取其中值，可以抵消大部分儀器誤差對測角的影響。， 2）方向觀測法 一個測站上需要觀測的方

11、向數(shù)在2個以上時，要用方向觀測法。 （1）觀測程序 盤左位置： A-oB-oC-oD-oA 盤右位置： A-oD-oC-oB-oA 再次瞄準(zhǔn)目標(biāo)A稱為歸零，進行歸零觀測的目的是：檢查度盤在觀測過程中是否發(fā)生變動。 半測回歸零差零方向歸零方向值一零方向起始方向值，對于DJ6經(jīng)緯儀其允許值（限差）為18。 （2）全圓方向觀測法記錄、計算 表格記錄說明： （1）記錄順序：盤左自上而下，盤右自下而上； （2）計算 2C 值： 2C 值即視準(zhǔn)誤差的兩倍值.， 2C =盤左讀數(shù)（盤右讀數(shù)180）， 2C 本身為一常數(shù)，故 2C 的變化可作為觀測質(zhì)量檢查的一個指標(biāo)； （3）計算半測回歸零差零方向歸零方向值一

12、零方向起始方向值，對于DJ6經(jīng)緯儀其允許值（限差）為18； 左=00218-00212=+6 右=1800208-00200=+8 （4）一測回盤左、盤右方向平均值：當(dāng) 2C 變化不大時，取盤左、盤右讀數(shù)的均值作該方向一測回的最終方向值（只計算秒值）； （5）歸零方向值的計算：先取零方向A的平均值（4個值的平均值），并令其為00000，其它各方向的方向值均減去第一個方向的方向值，計算結(jié)果稱為歸零方向值； （6）對于DJ6經(jīng)緯儀，在各測回同一方向的方向值互差不超限24的情況下，對各觀測方向取平均值作最終值。 3）度盤變換 當(dāng)測回較多時，測回之間要改變度盤位置，以減弱度盤分劃不均勻?qū)y角的影響。設(shè)

13、觀測n個測回，則每個測回的改變值為180/n。如需觀測3個測回，則各測回度盤（零方向）應(yīng)分別置于0、60、120。 3.4 光學(xué)經(jīng)緯儀的檢驗與校正方法 經(jīng)緯儀是測角儀器，從測角原理可知，它必須滿足下面兩個條件： （1）照準(zhǔn)面必須鉛垂，才能形成正確的兩面角； （2）水平度盤必須水平，才能正確量度兩面角。 3.4.1 光學(xué)經(jīng)緯儀應(yīng)滿足的幾何條件 經(jīng)緯儀有縱軸（豎軸）VV、水準(zhǔn)管軸LL、視準(zhǔn)軸ZZ、水平軸（橫軸）HH及圓水準(zhǔn)器軸OO等幾大軸線。視準(zhǔn)軸為望遠鏡的物鏡中心與十字絲中心的連線，是瞄準(zhǔn)目標(biāo)時的視線。豎軸為照準(zhǔn)部旋轉(zhuǎn)軸，正常使用時應(yīng)保持鉛垂；水準(zhǔn)管軸在氣泡居中時，應(yīng)水平；圓水準(zhǔn)軸在其氣泡居中時

14、，應(yīng)鉛垂；橫軸是望遠鏡的旋轉(zhuǎn)軸，正常狀態(tài)應(yīng)水平。 為保證經(jīng)緯儀的正常使用，上述各軸線間必須滿足測角一定幾何關(guān)系，包括： (1) 水準(zhǔn)管軸垂直于縱軸(LLVV)； 當(dāng)LL水平時，可保證VV的鉛垂 （2）圓水準(zhǔn)軸平行于縱軸(OOVV)； （3）視準(zhǔn)軸垂直于橫軸(ZZHH)； 當(dāng)HH水平時，只要ZZHH，就保證了視準(zhǔn)面是鉛垂的 （4）橫軸垂直于縱軸(HH上VV)； 當(dāng)VV鉛垂，只要保證HH上VV，就保證了HH的水平，也就保證了ZZ掃出來的視準(zhǔn)面是鉛垂的 (5) 十字絲縱絲垂直于橫軸； (6) 豎盤指標(biāo)應(yīng)處于正確位置； （7）光學(xué)對點器視準(zhǔn)軸位置正確。 3.4.2 經(jīng)緯儀的檢驗校正 1）水準(zhǔn)管軸垂直于

15、縱軸的檢驗校正(LLVV) （1）檢驗 大致整平儀器，并轉(zhuǎn)照準(zhǔn)部，使水準(zhǔn)管軸與儀器任兩腳螺旋連線平行，調(diào)節(jié)這對腳螺旋使水準(zhǔn)儀管氣泡居中。再轉(zhuǎn)照準(zhǔn)部180，若氣泡仍居中，說明該幾何條件滿足，否則應(yīng)校正儀器。 （2）校正 調(diào)節(jié)平行于水準(zhǔn)管的一對腳螺旋使氣泡向中央移動偏離值的一半，用校正針撥水準(zhǔn)管的校正螺旋，升高或降低一端的水準(zhǔn)管的一端至氣泡居中，反復(fù)進行幾次，直到在任何位置氣泡偏離值都在一格以內(nèi)止。 2）圓水準(zhǔn)器的檢驗和校正 （1）檢驗：水準(zhǔn)管軸校正的基礎(chǔ)上，整平經(jīng)緯儀，若圓水準(zhǔn)器氣泡不居中，則需校正。 （2）校正：用改正針撥動圓水準(zhǔn)器下面的校正螺絲，使圓水準(zhǔn)器氣泡居中即可 3）十字絲豎絲垂直于儀

16、器水平軸的檢驗校正 （1）檢驗方法 整平儀器并瞄準(zhǔn)一個明顯目標(biāo)點，制動照準(zhǔn)部和望遠鏡，轉(zhuǎn)望遠鏡的微動螺旋使望遠鏡視線在豎直面內(nèi)作上下均勻旋轉(zhuǎn)，若點成像始終在豎絲上，無需校正。如果點的軌跡偏離豎絲，則應(yīng)校正。 （2）校正方法 卸下目鏡的外罩，可見到十字絲環(huán)，先松開四個固定螺絲，微轉(zhuǎn)目鏡筒，此時十字絲板也轉(zhuǎn)動同樣的角度，調(diào)節(jié)至望遠鏡視線上下轉(zhuǎn)動時點的成像始終在豎絲上移動止，校正后裝好外罩。 4)視準(zhǔn)軸垂直于水平軸的檢驗校正(ZZHH) （1）檢驗原理 視準(zhǔn)軸與水平軸不垂直之差稱為視準(zhǔn)誤差。視準(zhǔn)誤差C對水平角觀測值的影響，正倒鏡值絕對值相等、符號相反。檢驗時，選一水平位置目標(biāo)，盤左、盤右觀測讀數(shù)差即

17、為兩倍視準(zhǔn)誤差稱為 2C 值： 2C 盤左讀數(shù)一(盤右讀數(shù)土180) （2）校正方法 若| 2C |20應(yīng)校正。計算盤左盤右瞄準(zhǔn)同一目標(biāo)的水平盤讀數(shù)的盤右（或盤左）正確讀數(shù) a=（a右+（a左180）/2 旋水平微動螺旋，使盤右的水平度盤讀數(shù)為a。觀測十字絲縱絲偏離目標(biāo)情況，用校正針旋轉(zhuǎn)圖2-36（b）中左、右一對十字絲校正螺絲至十字絲縱絲與目標(biāo)成像幾何中心重合。 5）水平軸垂直于豎軸的檢驗(HH上VV) a）檢驗方法 在距高墻10 20m 處安置經(jīng)緯儀，整平儀器盤左瞄準(zhǔn)墻面高處的一點A（仰角在30左右)，固定照準(zhǔn)部后大致放平望遠鏡，在墻面上定出一點A1，同法盤右瞄準(zhǔn)A點，放平望遠鏡，在墻面上

18、定出另一點A2，A1、A2重合，關(guān)系滿足，否則需校正。縱軸鉛垂而橫軸不水平，與水平線的交角i稱為橫軸誤差。 若儀器距墻壁的距離為S，A 1A 2間距為經(jīng)緯儀瞄準(zhǔn)A時的垂直角為，則有： 由于i很小，故有： （2）校正方法：當(dāng)i30應(yīng)校正。取A 1A 2的中點M，以盤右(或盤左)位置瞄準(zhǔn)M點，抬高望遠鏡至A位置，視線必偏離A點，可撥動儀器支架上的偏心軸承，使橫軸的右端升高或降低，使十字絲中心與A點的幾何中心重合，這時，橫軸誤差i已消除，橫軸水平。 6）指標(biāo)差的檢驗與校正 （1）檢驗 置平儀器，以盤左、盤右分別瞄準(zhǔn)一水平目標(biāo)，讀取豎盤讀數(shù)，計算垂直角左和右，兩者相等則無豎盤指標(biāo)差存在，否則應(yīng)計算指標(biāo)

19、差i，當(dāng)其大于30時應(yīng)進行校正。 （2）校正 校正時可在盤左盤右任一位置進行，如在盤右時令望遠鏡照準(zhǔn)原目標(biāo)不動，轉(zhuǎn)豎盤水準(zhǔn)儀管微動螺旋，將豎盤讀數(shù)對到盤右的正確讀數(shù):R右=R右-i，此時指標(biāo)水準(zhǔn)儀管氣泡必然偏移，用校正針使氣泡居中即可。 7）光學(xué)對點器的檢驗校正 光學(xué)對點器是一個小型的外對光式望遠鏡，由物鏡、目鏡、分劃板、轉(zhuǎn)向棱鏡及保護玻璃組成，對點器的視準(zhǔn)軸為其分劃板刻劃中心與物鏡光心的連線，光學(xué)對點器的視準(zhǔn)軸應(yīng)與儀器的豎軸重合。 （1）檢驗 選一平地安置儀器嚴(yán)格整平，在腳架的中央地面放置一張畫有一十字形的標(biāo)志O的白紙，并使對點器標(biāo)志中心與標(biāo)志O重合，在水平方向旋照準(zhǔn)部180，如對點器標(biāo)志中

20、心偏離標(biāo)志O，而至另一點O處，則對點器的視淮軸和儀器的縱軸不重合，應(yīng)校正。 （2）校正 定出O，O的中點，調(diào)節(jié)對點器的校正螺絲使對點器中心標(biāo)志對該點，校正完成。應(yīng)指出，經(jīng)緯儀的各項檢驗、校正需反復(fù)進行多次，直至穩(wěn)定地滿足條件為止。 3.5 全站儀簡介 3.5.1 電子經(jīng)緯儀的度盤讀數(shù)系統(tǒng) 電子經(jīng)緯儀是一種集光、機、電為一體的新型測角儀器，與光學(xué)經(jīng)緯儀比較電子經(jīng)緯儀將光學(xué)度盤換為光電掃描度盤，將人工光學(xué)測微讀數(shù)代之以自動記錄和顯示讀數(shù)，使測角操作簡單化，且可避免讀數(shù)誤差的產(chǎn)生。電子經(jīng)緯儀的自動記錄、儲存、計算功能，以及數(shù)據(jù)通訊功能，進一步提高了測量作業(yè)的自動化程度。電子經(jīng)緯儀采用了光電掃描測角系

21、統(tǒng)，其類型主要有：編碼盤測角系統(tǒng)、光柵盤測角系統(tǒng)及動態(tài)（光柵盤）測角系統(tǒng)等三種。 電子經(jīng)緯儀與光學(xué)經(jīng)緯儀區(qū)別在于度盤讀數(shù)及顯示系統(tǒng)，電子經(jīng)緯儀的水平度盤和豎直度盤及其讀數(shù)裝置是分別采用兩個相同的光柵度盤（或編碼盤）和讀數(shù)傳感器進行角度測量的。 電子經(jīng)緯儀是人們在角度測量自動化的過程中應(yīng)用而生的，目前電子經(jīng)緯儀的物理存在形式有兩種，一種是只具測角功能的電子經(jīng)緯儀，另一種是將電子經(jīng)緯儀與測距儀設(shè)計為一體，測角測距功能皆備的整體式全站型電子速測儀（electronic theometer total station），簡稱為全站儀。根據(jù)測角精度可分為0。5，1，2，3，5，10等幾個等級，各類電子經(jīng)

22、緯儀在各種測繪作業(yè)中起著巨大的作用。 電子經(jīng)緯儀的基本構(gòu)造及性能基本相同但以因各儀器制造商的不同各有特點，主要表現(xiàn)在計數(shù)系統(tǒng)、電子電路系統(tǒng)、顯示及軟件系統(tǒng)、數(shù)據(jù)接口方面的差異，及性能的差別。 3.5.2 全站儀 全站儀是一種集光、機、電為一體的高技術(shù)測量儀器，是集水平角、垂直角、距離(斜距、平距)、高差測量功能于一體的測繪儀器系統(tǒng)。因其一次安置儀器就可完成該測站上全部測量工作，所以稱之為全站儀。全站儀的發(fā)展經(jīng)歷了從組合式即光電測距儀與光學(xué)經(jīng)緯儀組合，或光電測距儀與電子經(jīng)緯儀組合，到整體式即將光電測距儀的光波發(fā)射接收系統(tǒng)的光軸和經(jīng)緯儀的視準(zhǔn)軸組合為同軸的整體式全站儀等幾個階段。 全站儀幾乎可以用

23、在所有的測量領(lǐng)域。電子全站儀由電源部分、測角系統(tǒng)、測距系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理部分、通訊接口、及顯示屏、鍵盤等組成。 同電子經(jīng)緯儀、光學(xué)經(jīng)緯儀相比，全站儀增加了許多特殊部件，因此而使得全站儀具有比其它測角、測距儀器更多的功能，使用也更方便。這些特殊部件構(gòu)成了全站儀在結(jié)構(gòu)方面獨樹一幟的特點。 1同軸望遠鏡 全站儀的望遠鏡實現(xiàn)了視準(zhǔn)軸、測距光波的發(fā)射、接收光軸同軸化。同軸化的基本原理是：在望遠物鏡與調(diào)焦透鏡間設(shè)置分光棱鏡系統(tǒng)，通過該系統(tǒng)實現(xiàn)望遠鏡的多功能，即既可瞄準(zhǔn)目標(biāo)，使之成像于十字絲分劃板，進行角度測量。同時其測距部分的外光路系統(tǒng)又能使測距部分的光敏二極管發(fā)射的調(diào)制紅外光在經(jīng)物鏡射向反光棱鏡后，經(jīng)同一路

24、徑反射回來，再經(jīng)分光棱鏡作用使回光被光電二極管接收；為測距需要在儀器內(nèi)部另設(shè)一內(nèi)光路系統(tǒng)，通過分光棱鏡系統(tǒng)中的光導(dǎo)纖維將由光敏二極管發(fā)射的調(diào)制紅外光傳也送給光電二極管接收 ，進行而由內(nèi)、外光路調(diào)制光的相位差間接計算光的傳播時間，計算實測距離。 同軸性使得望遠鏡一次瞄準(zhǔn)即可實現(xiàn)同時測定水平角、垂直角和斜距等全部基本測量要素的測定功能。加之全站儀強大、便捷的數(shù)據(jù)處理功能，使全站儀使用極其方便。 2雙軸自動補償 在儀器的檢驗校正中已介紹了雙軸自動補償原理，作業(yè)時若全站儀縱軸傾斜，會引起角度觀測的誤差，盤左、盤右觀測值取中不能使之抵消。而全站儀特有的雙軸（或單軸）傾斜自動補償系統(tǒng)，可對縱軸的傾斜進行監(jiān)

25、測，并在度盤讀數(shù)中對因縱軸傾斜造成的測角誤差自動加以改正(某些全站儀縱軸最大傾斜可允許至6）。，也可通過將由豎軸傾斜引起的角度誤差，由微處理器自動按豎軸傾斜改正計算式計算，并加入度盤讀數(shù)中加以改正，使度盤顯示讀數(shù)為正確值，即所謂縱軸傾斜自動補償。 3鍵盤 鍵盤是全站儀在測量時輸入操作指令或數(shù)據(jù)的硬件，全站型儀器的健盤和顯示屏均為雙面式，便于正、倒鏡作業(yè)時操作。 4存儲器 全站儀存儲器的作用是將實時采集的測量數(shù)據(jù)存儲起來，再根據(jù)需要傳送到其它設(shè)備如計算機等中，供進一步的處理或利用，全站儀的存儲器有內(nèi)存儲器和存儲卡兩種。 全站儀內(nèi)存儲器相當(dāng)于計算機的內(nèi)存(RAM)，存儲卡是一種外存儲媒體，又稱PC

26、卡，作用相當(dāng)于計算機的磁盤。 5通訊接口 全站儀可以通過BS 232C 通訊接口和通訊電纜將內(nèi)存中存儲的數(shù)據(jù)輸入計算機，或?qū)⒂嬎銠C中的數(shù)據(jù)和信息經(jīng)通訊電纜傳輸給全站儀，實現(xiàn)雙向信息傳輸。 3.5.3 全站儀的使用 全站儀具有角度測量、距離(斜距、平距、高差)測量、三維坐標(biāo)測量、導(dǎo)線測量、交會定點測量和放樣測量等多種用途。內(nèi)置專用軟件后，功能還可進一步拓展。 3.5.4 全站儀的數(shù)據(jù)通訊 全站儀的的數(shù)據(jù)通訊是指全站儀與電子計算機之間進行的雙向數(shù)據(jù)交換。全站儀與計算機之間的數(shù)據(jù)通訊的方式主要有兩種，一種是利用全站儀配置的PCMCIA（personal computer memory card in

27、ternation association,個人計算機存儲卡國際協(xié)會，簡稱PC卡，也稱存儲卡）卡進行數(shù)字通訊，特點是通用性強，各種電子產(chǎn)品間均可互換使用；另一種是利用全站儀的通訊接口，通過電纜進行數(shù)據(jù)傳輸。 3.6 水平角觀測誤差 3.6.1 儀器誤差 在水平角和垂直角的觀測過程中，有多種誤差會對角度測量產(chǎn)生影響。本節(jié)就幾種主要誤差加以分析，并提出限制這些誤差措施。 1.經(jīng)緯儀照準(zhǔn)部偏心誤差的影響 照準(zhǔn)部的旋轉(zhuǎn)中心C與度盤的分劃中心C不重合引起的誤差稱為照準(zhǔn)部偏心差。偏心距CC以e表示。e與零分劃線的夾角稱偏心角，以表示。儀器無偏心差時的正確讀數(shù)為M，存在偏心差時，讀數(shù)為M，M與M之差就是照準(zhǔn)部偏心對觀測方向的影響。 因為盤左盤右所得符號相反，絕對值相等，取盤左盤右平均值可消除此誤差的影響。 2.度盤刻劃誤差 光學(xué)度盤的刻劃誤差在度盤制造時產(chǎn)生，采用觀測時變換度盤位置的方法可減小此誤差的影響。 3.視準(zhǔn)誤差 視準(zhǔn)誤差C是指在儀器校正不完善，視準(zhǔn)軸未能真正垂直于水平軸而致其偏離正確位置的小角值。 c=c/cos 由于水平角由兩個方向組成，所以視準(zhǔn)誤差對水平角的影響為： 視準(zhǔn)誤差c對方向觀測的影響c，隨垂直角的增大而增大。盤左、盤右觀測時，c數(shù)值相等，符號相反，取盤左、盤右讀數(shù)的平均值可消除視準(zhǔn)誤差的影響。 4.橫軸傾斜誤差的影響 儀器整平后橫軸應(yīng)水平，不