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(cè)量原理 3.1.1 水平角的測(cè)量原理 水平角是指過(guò)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。空間兩直線OA和OB相交于點(diǎn)O，將點(diǎn)A，O，B沿鉛垂方向投影到水平面上，得相應(yīng)的投影點(diǎn)A，O，B，水平線OA和OB的夾角就是過(guò)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(diǎn)的高程無(wú)關(guān)。 測(cè)量角度的儀器在測(cè)量水平角時(shí)必須具備兩個(gè)基本條件： （1）能給出一個(gè)水平放置的，且其中心能方便地與方向線交點(diǎn)置于同一鉛垂線上的刻度園盤水平度盤； （2）要有一個(gè)能瞄準(zhǔn)遠(yuǎn)方目標(biāo)的望遠(yuǎn)鏡，且要能在水平面和豎直面內(nèi)作全圓旋轉(zhuǎn)，以便通過(guò)望遠(yuǎn)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(gè)方向讀數(shù)之差：=b-a 3.1.2 垂直角的測(cè)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(shí)垂直角稱為仰角，角值為正；視線在水平線以下時(shí)為俯角，角值為負(fù)，如圖所示。 由此可知測(cè)角儀器經(jīng)緯儀還必須裝有一個(gè)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(cè)角精度分： DJ07 一測(cè)回水平方向中誤差0.7:用于一等三角;

3、DJ1 一測(cè)回水平方向中誤差1.0:用于一、二等三角; DJ2 一測(cè)回水平方向中誤差2.0:用于三、四等三角; DJ6 一測(cè)回水平方向中誤差6.0:用于地形測(cè)圖、一般工程。 DJ為“大地”、“經(jīng)緯儀”的漢語(yǔ)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(cè)量、工程及礦山測(cè)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(gè)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(duì)點(diǎn)器、支架、橫軸、豎直度盤、望遠(yuǎn)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(shí)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(cè)微裝置、讀數(shù)顯微鏡等幾個(gè)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(gè)格值的角值時(shí)，必須借助測(cè)微裝置，DJ6級(jí)光學(xué)經(jīng)緯儀的讀數(shù)測(cè)微器裝置有測(cè)微尺和平行玻璃測(cè)微器兩種。 （1）測(cè)微尺讀數(shù)裝置 目前新產(chǎn)DJ6級(jí)光學(xué)經(jīng)緯儀均采用這種裝置。 在讀數(shù)顯微鏡的視場(chǎng)中設(shè)置一個(gè)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(zhǎng)度，分劃尺分60個(gè)小格

5、，注記方向與度盤的相反，用這60個(gè)小格去量測(cè)度盤上不足一格的格值。量度時(shí)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(cè)微器讀數(shù)裝置 單平行玻璃板測(cè)微器的主要部件有：?jiǎn)纹叫邪宀Ａ?、扇形分劃尺和測(cè)微輪等。這種儀器度盤格值為30，扇形分劃尺上有90個(gè)小格，格值為30/90=20。 測(cè)角時(shí)，當(dāng)目標(biāo)瞄準(zhǔn)后轉(zhuǎn)動(dòng)測(cè)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(cè)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(gè)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(cè)回法及方向法測(cè)水平角 水平角觀測(cè)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(cè)站點(diǎn)上，包括對(duì)中和整平二個(gè)步驟。 1）對(duì)中 指將儀器的縱軸安置到與過(guò)測(cè)站的鉛垂線重合的位置。首先據(jù)觀測(cè)者的身高調(diào)整好三腳架腿的長(zhǎng)度，張開(kāi)腳架并踩實(shí)，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(duì)中可利用垂球或光學(xué)對(duì)中器進(jìn)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(zhǎng)度至垂球尖與地面點(diǎn)間的鉛垂距2毫米，垂球尖與地面點(diǎn)的中心偏差不大時(shí)通過(guò)移動(dòng)儀器，偏差較大時(shí)通過(guò)平移三腳架，使垂球尖大致對(duì)準(zhǔn)地面點(diǎn)中心，偏差大于 2mm 時(shí)，微松連接螺旋，在三腳架頭微量移動(dòng)儀器，使垂球尖準(zhǔn)確對(duì)準(zhǔn)測(cè)站點(diǎn)，旋緊連接螺旋緊。 (2)光學(xué)對(duì)點(diǎn)器對(duì)中 調(diào)節(jié)光學(xué)對(duì)點(diǎn)器目鏡、物鏡調(diào)焦螺旋，使視場(chǎng)中的標(biāo)志圓(或十字絲)和地面目標(biāo)同時(shí)清晰；旋轉(zhuǎn)腳螺旋，令地面點(diǎn)成像于對(duì)點(diǎn)器的標(biāo)志中心，此時(shí)，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(zhǎng)度，使圓水準(zhǔn)器氣泡居中，進(jìn)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(duì)點(diǎn)器對(duì)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(guò)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(gè)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(duì)中應(yīng)交替進(jìn)行，最終既使儀器垂直軸鉛垂，又使鉛垂的垂直軸與過(guò)地面測(cè)站點(diǎn)標(biāo)志中心的鉛垂線重合。 3.3.2 照準(zhǔn)點(diǎn)上照準(zhǔn)標(biāo)志與瞄準(zhǔn)方法 照準(zhǔn)標(biāo)志：測(cè)量角度時(shí)，儀器所在點(diǎn)稱為測(cè)站點(diǎn)，遠(yuǎn)方目標(biāo)點(diǎn)稱為照準(zhǔn)點(diǎn)，在照準(zhǔn)點(diǎn)上必須設(shè)立照準(zhǔn)標(biāo)志便于瞄準(zhǔn)。測(cè)角時(shí)用的照準(zhǔn)標(biāo)志有覘

9、牌、或測(cè)釬、垂球線等。 瞄準(zhǔn)目標(biāo)方法和步驟： 1）將望遠(yuǎn)鏡對(duì)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(guò)望遠(yuǎn)鏡上的外瞄準(zhǔn)器，對(duì)準(zhǔn)目標(biāo)，旋緊水平及垂直制動(dòng)螺旋。 3) 轉(zhuǎn)動(dòng)物鏡調(diào)焦螺旋至目標(biāo)的成像最清晰，旋豎直微動(dòng)螺旋和水平微動(dòng)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(cè)方法 地面測(cè)量中水平角觀測(cè)方法有測(cè)回法和方向觀測(cè)法。 1）測(cè)回法 適用于觀測(cè)兩個(gè)方向形成的單角。 盤左位置(豎盤在望遠(yuǎn)鏡左邊又稱正鏡)： （1）順時(shí)針旋轉(zhuǎn)照準(zhǔn)部瞄準(zhǔn)起始目標(biāo)A（又稱觀測(cè)的零方向），讀水平度盤讀數(shù)A左； （2）松開(kāi)水平制動(dòng)螺旋

10、，順時(shí)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(shí)上半測(cè)回角值： 左=B左A左 以上稱上半測(cè)回； 盤右位置(豎盤在望遠(yuǎn)鏡右邊又稱倒鏡)： （3）倒轉(zhuǎn)望遠(yuǎn)鏡，逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)照準(zhǔn)點(diǎn)瞄目標(biāo)B，讀水平度盤讀數(shù)B右。 （4）逆時(shí)地針轉(zhuǎn)動(dòng)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(cè)回觀測(cè)得角值： 右= B右A右 這個(gè)過(guò)程稱為下半測(cè)回。 上、下半測(cè)回稱一測(cè)回，對(duì)DJ6級(jí)光學(xué)經(jīng)緯儀，如果上、下半測(cè)回角值差的限差不大于40時(shí)，則取盤左盤右水平角的均值作一測(cè)回的角值： =（左+右）/2 用盤左、盤右觀測(cè)水平角B取其中值，可以抵消大部分儀器誤差對(duì)測(cè)角的影響。， 2）方向觀測(cè)法 一個(gè)測(cè)站上需要觀測(cè)的方

11、向數(shù)在2個(gè)以上時(shí)，要用方向觀測(cè)法。 （1）觀測(cè)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(jìn)行歸零觀測(cè)的目的是：檢查度盤在觀測(cè)過(guò)程中是否發(fā)生變動(dòng)。 半測(cè)回歸零差零方向歸零方向值一零方向起始方向值，對(duì)于DJ6經(jīng)緯儀其允許值（限差）為18。 （2）全圓方向觀測(cè)法記錄、計(jì)算 表格記錄說(shuō)明： （1）記錄順序：盤左自上而下，盤右自下而上； （2）計(jì)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(cè)質(zhì)量檢查的一個(gè)指標(biāo)； （3）計(jì)算半測(cè)回歸零差零方向歸零方向值一

12、零方向起始方向值，對(duì)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(cè)回盤左、盤右方向平均值：當(dāng) 2C 變化不大時(shí)，取盤左、盤右讀數(shù)的均值作該方向一測(cè)回的最終方向值（只計(jì)算秒值）； （5）歸零方向值的計(jì)算：先取零方向A的平均值（4個(gè)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(gè)方向的方向值，計(jì)算結(jié)果稱為歸零方向值； （6）對(duì)于DJ6經(jīng)緯儀，在各測(cè)回同一方向的方向值互差不超限24的情況下，對(duì)各觀測(cè)方向取平均值作最終值。 3）度盤變換 當(dāng)測(cè)回較多時(shí)，測(cè)回之間要改變度盤位置，以減弱度盤分劃不均勻?qū)y(cè)角的影響。設(shè)

13、觀測(cè)n個(gè)測(cè)回，則每個(gè)測(cè)回的改變值為180/n。如需觀測(cè)3個(gè)測(cè)回，則各測(cè)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(yàn)與校正方法 經(jīng)緯儀是測(cè)角儀器，從測(cè)角原理可知，它必須滿足下面兩個(gè)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(yuǎn)鏡的物鏡中心與十字絲中心的連線，是瞄準(zhǔn)目標(biāo)時(shí)的視線。豎軸為照準(zhǔn)部旋轉(zhuǎn)軸，正常使用時(shí)應(yīng)保持鉛垂；水準(zhǔn)管軸在氣泡居中時(shí)，應(yīng)水平；圓水準(zhǔn)軸在其氣泡居中時(shí)

14、，應(yīng)鉛垂；橫軸是望遠(yuǎn)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(cè)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(shí)，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(shí)，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(lái)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(duì)點(diǎn)器視準(zhǔn)軸位置正確。 3.4.2 經(jīng)緯儀的檢驗(yàn)校正 1）水準(zhǔn)管軸垂直于

15、縱軸的檢驗(yàn)校正(LLVV) （1）檢驗(yàn) 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(duì)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(shuō)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(duì)腳螺旋使氣泡向中央移動(dòng)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(jìn)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(yàn)和校正 （1）檢驗(yàn)：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(dòng)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(yàn)校正 （1）檢驗(yàn)方法 整平儀器并瞄準(zhǔn)一個(gè)明顯目標(biāo)點(diǎn)，制動(dòng)照準(zhǔn)部和望遠(yuǎn)鏡，轉(zhuǎn)望遠(yuǎn)鏡的微動(dòng)螺旋使望遠(yuǎn)鏡視線在豎直面內(nèi)作上下均勻旋轉(zhuǎn)，若點(diǎn)成像始終在豎絲上，無(wú)需校正。如果點(diǎn)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(jiàn)到十字絲環(huán)，先松開(kāi)四個(gè)固定螺絲，微轉(zhuǎn)目鏡筒，此時(shí)十字絲板也轉(zhuǎn)動(dòng)同樣的角度，調(diào)節(jié)至望遠(yuǎn)鏡視線上下轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)點(diǎn)的成像始終在豎絲上移動(dòng)止，校正后裝好外罩。 4)視準(zhǔn)軸垂直于水平軸的檢驗(yàn)校正(ZZHH) （1）檢驗(yàn)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(duì)水平角觀測(cè)值的影響，正倒鏡值絕對(duì)值相等、符號(hào)相反。檢驗(yàn)時(shí)，選一水平位置目標(biāo)，盤左、盤右觀測(cè)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(jì)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(dòng)螺旋，使盤右的水平度盤讀數(shù)為a。觀測(cè)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(duì)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(yàn)(HH上VV) a）檢驗(yàn)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(diǎn)A（仰角在30左右)，固定照準(zhǔn)部后大致放平望遠(yuǎn)鏡，在墻面上定出一點(diǎn)A1，同法盤右瞄準(zhǔn)A點(diǎn)，放平望遠(yuǎn)鏡，在墻面上

18、定出另一點(diǎn)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(shí)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(diǎn)M，以盤右(或盤左)位置瞄準(zhǔn)M點(diǎn)，抬高望遠(yuǎn)鏡至A位置，視線必偏離A點(diǎn)，可撥動(dòng)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(diǎn)的幾何中心重合，這時(shí)，橫軸誤差i已消除，橫軸水平。 6）指標(biāo)差的檢驗(yàn)與校正 （1）檢驗(yàn) 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(jì)算垂直角左和右，兩者相等則無(wú)豎盤指標(biāo)差存在，否則應(yīng)計(jì)算指標(biāo)

19、差i，當(dāng)其大于30時(shí)應(yīng)進(jìn)行校正。 （2）校正 校正時(shí)可在盤左盤右任一位置進(jìn)行，如在盤右時(shí)令望遠(yuǎn)鏡照準(zhǔn)原目標(biāo)不動(dòng)，轉(zhuǎn)豎盤水準(zhǔn)儀管微動(dòng)螺旋，將豎盤讀數(shù)對(duì)到盤右的正確讀數(shù):R右=R右-i，此時(shí)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(duì)點(diǎn)器的檢驗(yàn)校正 光學(xué)對(duì)點(diǎn)器是一個(gè)小型的外對(duì)光式望遠(yuǎn)鏡，由物鏡、目鏡、分劃板、轉(zhuǎn)向棱鏡及保護(hù)玻璃組成，對(duì)點(diǎn)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(duì)點(diǎn)器的視準(zhǔn)軸應(yīng)與儀器的豎軸重合。 （1）檢驗(yàn) 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(duì)點(diǎn)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(duì)點(diǎn)器標(biāo)志中

20、心偏離標(biāo)志O，而至另一點(diǎn)O處，則對(duì)點(diǎn)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(diǎn)，調(diào)節(jié)對(duì)點(diǎn)器的校正螺絲使對(duì)點(diǎn)器中心標(biāo)志對(duì)該點(diǎn)，校正完成。應(yīng)指出，經(jīng)緯儀的各項(xiàng)檢驗(yàn)、校正需反復(fù)進(jìn)行多次，直至穩(wěn)定地滿足條件為止。 3.5 全站儀簡(jiǎn)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(jī)、電為一體的新型測(cè)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(cè)微讀數(shù)代之以自動(dòng)記錄和顯示讀數(shù)，使測(cè)角操作簡(jiǎn)單化，且可避免讀數(shù)誤差的產(chǎn)生。電子經(jīng)緯儀的自動(dòng)記錄、儲(chǔ)存、計(jì)算功能，以及數(shù)據(jù)通訊功能，進(jìn)一步提高了測(cè)量作業(yè)的自動(dòng)化程度。電子經(jīng)緯儀采用了光電掃描測(cè)角系

21、統(tǒng)，其類型主要有：編碼盤測(cè)角系統(tǒng)、光柵盤測(cè)角系統(tǒng)及動(dòng)態(tài)（光柵盤）測(cè)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(gè)相同的光柵度盤（或編碼盤）和讀數(shù)傳感器進(jìn)行角度測(cè)量的。 電子經(jīng)緯儀是人們?cè)诮嵌葴y(cè)量自動(dòng)化的過(guò)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(cè)角功能的電子經(jīng)緯儀，另一種是將電子經(jīng)緯儀與測(cè)距儀設(shè)計(jì)為一體，測(cè)角測(cè)距功能皆備的整體式全站型電子速測(cè)儀（electronic theometer total station），簡(jiǎn)稱為全站儀。根據(jù)測(cè)角精度可分為0。5，1，2，3，5，10等幾個(gè)等級(jí)，各類電子經(jīng)

22、緯儀在各種測(cè)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(diǎn)，主要表現(xiàn)在計(jì)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(jī)、電為一體的高技術(shù)測(cè)量?jī)x器，是集水平角、垂直角、距離(斜距、平距)、高差測(cè)量功能于一體的測(cè)繪儀器系統(tǒng)。因其一次安置儀器就可完成該測(cè)站上全部測(cè)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(cè)距儀與光學(xué)經(jīng)緯儀組合，或光電測(cè)距儀與電子經(jīng)緯儀組合，到整體式即將光電測(cè)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(gè)階段。 全站儀幾乎可以用

23、在所有的測(cè)量領(lǐng)域。電子全站儀由電源部分、測(cè)角系統(tǒng)、測(cè)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(cè)角、測(cè)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(dú)樹(shù)一幟的特點(diǎn)。 1同軸望遠(yuǎn)鏡 全站儀的望遠(yuǎn)鏡實(shí)現(xiàn)了視準(zhǔn)軸、測(cè)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(yuǎn)物鏡與調(diào)焦透鏡間設(shè)置分光棱鏡系統(tǒng)，通過(guò)該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)望遠(yuǎn)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(jìn)行角度測(cè)量。同時(shí)其測(cè)距部分的外光路系統(tǒng)又能使測(cè)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(lái)，再經(jīng)分光棱鏡作用使回光被光電二極管接收；為測(cè)距需要在儀器內(nèi)部另設(shè)一內(nèi)光路系統(tǒng)，通過(guò)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(jìn)行而由內(nèi)、外光路調(diào)制光的相位差間接計(jì)算光的傳播時(shí)間，計(jì)算實(shí)測(cè)距離。 同軸性使得望遠(yuǎn)鏡一次瞄準(zhǔn)即可實(shí)現(xiàn)同時(shí)測(cè)定水平角、垂直角和斜距等全部基本測(cè)量要素的測(cè)定功能。加之全站儀強(qiáng)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(dòng)補(bǔ)償 在儀器的檢驗(yàn)校正中已介紹了雙軸自動(dòng)補(bǔ)償原理，作業(yè)時(shí)若全站儀縱軸傾斜，會(huì)引起角度觀測(cè)的誤差，盤左、盤右觀測(cè)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(dòng)補(bǔ)償系統(tǒng)，可對(duì)縱軸的傾斜進(jìn)行監(jiān)

25、測(cè)，并在度盤讀數(shù)中對(duì)因縱軸傾斜造成的測(cè)角誤差自動(dòng)加以改正(某些全站儀縱軸最大傾斜可允許至6）。，也可通過(guò)將由豎軸傾斜引起的角度誤差，由微處理器自動(dòng)按豎軸傾斜改正計(jì)算式計(jì)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(dòng)補(bǔ)償。 3鍵盤 鍵盤是全站儀在測(cè)量時(shí)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(shí)操作。 4存儲(chǔ)器 全站儀存儲(chǔ)器的作用是將實(shí)時(shí)采集的測(cè)量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)起來(lái)，再根據(jù)需要傳送到其它設(shè)備如計(jì)算機(jī)等中，供進(jìn)一步的處理或利用，全站儀的存儲(chǔ)器有內(nèi)存儲(chǔ)器和存儲(chǔ)卡兩種。 全站儀內(nèi)存儲(chǔ)器相當(dāng)于計(jì)算機(jī)的內(nèi)存(RAM)，存儲(chǔ)卡是一種外存儲(chǔ)媒體，又稱PC

26、卡，作用相當(dāng)于計(jì)算機(jī)的磁盤。 5通訊接口 全站儀可以通過(guò)BS 232C 通訊接口和通訊電纜將內(nèi)存中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)輸入計(jì)算機(jī)，或?qū)⒂?jì)算機(jī)中的數(shù)據(jù)和信息經(jīng)通訊電纜傳輸給全站儀，實(shí)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(cè)量、距離(斜距、平距、高差)測(cè)量、三維坐標(biāo)測(cè)量、導(dǎo)線測(cè)量、交會(huì)定點(diǎn)測(cè)量和放樣測(cè)量等多種用途。內(nèi)置專用軟件后，功能還可進(jìn)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(jì)算機(jī)之間進(jìn)行的雙向數(shù)據(jù)交換。全站儀與計(jì)算機(jī)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(gè)人計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)卡國(guó)際協(xié)會(huì)，簡(jiǎn)稱PC卡，也稱存儲(chǔ)卡）卡進(jìn)行數(shù)字通訊，特點(diǎn)是通用性強(qiáng)，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(guò)電纜進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。 3.6 水平角觀測(cè)誤差 3.6.1 儀器誤差 在水平角和垂直角的觀測(cè)過(guò)程中，有多種誤差會(huì)對(duì)角度測(cè)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(wú)偏心差時(shí)的正確讀數(shù)為M，存在偏心差時(shí)，讀數(shù)為M，M與M之差就是照準(zhǔn)部偏心對(duì)觀測(cè)方向的影響。 因?yàn)楸P左盤右所得符號(hào)相反，絕對(duì)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(shí)產(chǎn)生，采用觀測(cè)時(shí)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(gè)方向組成，所以視準(zhǔn)誤差對(duì)水平角的影響為： 視準(zhǔn)誤差c對(duì)方向觀測(cè)的影響c，隨垂直角的增大而增大。盤左、盤右觀測(cè)時(shí)，c數(shù)值相等，符號(hào)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