電子盤角PPT學習教案

1、會計學1電子盤角電子盤角課程內容回顧課程內容回顧q T2經緯儀的角度觀測方法經緯儀的角度觀測方法 測微、配置度盤測微、配置度盤q 經緯儀軸系誤差的測定和改經緯儀軸系誤差的測定和改正正 需要人工計算和改正需要人工計算和改正 第1頁/共76頁一、一、電子測角概述電子測角概述3.10 電子測角電子測角 20 20世紀世紀6060年代，電子度盤的出現(xiàn)，使電子經緯儀實現(xiàn)了角度的自動讀數(shù)、自動顯示、自動記錄、自動改正等功能。年代，電子度盤的出現(xiàn)，使電子經緯儀實現(xiàn)了角度的自動讀數(shù)、自動顯示、自動記錄、自動改正等功能。內存內存電源控制電源控制實時時鐘實時時鐘CPU微處理微處理器器門陣列門陣列模數(shù)轉換模數(shù)轉換G

2、SI/RS232接口控制接口控制角度傳感器角度傳感器傾斜傳感器傾斜傳感器馬達板馬達板鍵盤鍵盤/顯示器顯示器組件組件存儲卡板存儲卡板PCMCIA卡卡主板主板第2頁/共76頁一、一、電子測角概述電子測角概述3.10 電子測角電子測角 電子度盤經緯儀的測量原理可分為以下幾種：電子度盤經緯儀的測量原理可分為以下幾種：1、光柵度盤測角原理、光柵度盤測角原理 碼區(qū)度盤碼區(qū)度盤 條碼度盤條碼度盤2、編碼度盤測角原理、編碼度盤測角原理3、動態(tài)度盤測角原理、動態(tài)度盤測角原理第3頁/共76頁二、光柵度盤測角原理二、光柵度盤測角原理(Optical Grating Circle)3.10 電子測角電子測角 1 1、

3、光柵（、光柵（Optical Grating） 光柵的兩個基本參數(shù)光柵的兩個基本參數(shù)q 單位毫米長度范圍內的線條數(shù)，稱為單位毫米長度范圍內的線條數(shù)，稱為線條密度線條密度q 相鄰線條之間的距離，稱為相鄰線條之間的距離，稱為光柵距光柵距 計量光柵（計量光柵（Metrology Optical Grating ）q 線條密度為線條密度為25125光柵尺光柵尺光柵盤光柵盤第4頁/共76頁 將兩張參數(shù)相同的光柵沿線條方向小角度相重疊所形成的明暗相間的條紋，即將兩張參數(shù)相同的光柵沿線條方向小角度相重疊所形成的明暗相間的條紋，即莫爾條紋。莫爾條紋。3.10 電子測角電子測角 2 2、莫爾條紋（、莫爾條紋（M

4、oire Pattern）第5頁/共76頁 莫爾條紋移動與光柵移動相對應莫爾條紋移動與光柵移動相對應 當光柵移動一個光柵距當光柵移動一個光柵距 ，莫爾條紋就移動一個條紋寬度莫爾條紋就移動一個條紋寬度B，或莫爾條紋亮暗變化一周期。或莫爾條紋亮暗變化一周期。3.10 電子測角電子測角 2 2、莫爾條紋、莫爾條紋 B第6頁/共76頁 莫爾條紋的位移放大作用莫爾條紋的位移放大作用如圖中所示：如圖中所示： 2tan2則莫爾條紋寬度則莫爾條紋寬度B對光柵距對光柵距 的放大倍數(shù)的放大倍數(shù)k為：為：1k由于由于角很小，則：角很小，則： 光柵光柵2 2光柵光柵1 1 B B3.10 電子測角電子測角 B22q

5、莫爾條紋寬度隨莫爾條紋寬度隨角的減小而增大，有利于在一個條紋角的減小而增大，有利于在一個條紋 寬度內設置多個光電探測裝置。寬度內設置多個光電探測裝置。 第7頁/共76頁 莫爾條紋對光柵誤差的平均作用莫爾條紋對光柵誤差的平均作用q 原理：原理： 莫爾條紋的刻線交點組成的連線應該是直線，光電器件接收的光信號是探測視場內莫爾條紋的刻線交點組成的連線應該是直線，光電器件接收的光信號是探測視場內N條線紋數(shù)條線紋數(shù)的綜合平均結果，的綜合平均結果， 設單個柵距誤差為設單個柵距誤差為 ，則柵距平均誤差為：則柵距平均誤差為：Nm3.10 電子測角電子測角 q 應用：應用： 減弱柵距誤差對測量結果的影響，提高測量

6、精度；減弱柵距誤差對測量結果的影響，提高測量精度； 利用光柵來控制光柵制造過程，提高光柵質量，即利用光柵來控制光柵制造過程，提高光柵質量，即光學光學 優(yōu)生法原理優(yōu)生法原理。 第8頁/共76頁 q(6)把亮暗變化的光信號轉換成電信號，實現(xiàn)脈沖計數(shù)角度測量把亮暗變化的光信號轉換成電信號，實現(xiàn)脈沖計數(shù)角度測量q發(fā)光管發(fā)光管(1)發(fā)出的光經照明光學系統(tǒng)發(fā)出的光經照明光學系統(tǒng)(2)后變成平行光，照亮光柵度盤后變成平行光，照亮光柵度盤(3)和指示光柵和指示光柵(4)3.10 電子測角電子測角 3 3、光柵度盤測角裝置及其測量原理、光柵度盤測角裝置及其測量原理123456q(3)和和(4)相對運動形成莫爾條

7、紋，經接收光學系統(tǒng)相對運動形成莫爾條紋，經接收光學系統(tǒng)(5)后到達光電接收管后到達光電接收管(6) 本質是一個具有對本質是一個具有對光柵信號進行光電計數(shù)功能的光柵信號進行光電計數(shù)功能的光柵讀數(shù)頭。光柵讀數(shù)頭。第9頁/共76頁轉動一條光柵轉動一條光柵3.10 電子測角電子測角 3 3、光柵度盤測角裝置及其測量原理、光柵度盤測角裝置及其測量原理 測角原理測角原理光柵度盤轉動光柵度盤轉動光電流光電流 光柵度盤轉動一條光柵，莫爾條紋在接收管上就移動一個條紋寬度，光電接收管中的光電流就變化一周期。光柵度盤轉動一條光柵，莫爾條紋在接收管上就移動一個條紋寬度，光電接收管中的光電流就變化一周期。第10頁/共7

8、6頁 設光柵度盤全周劃線為設光柵度盤全周劃線為m，則相鄰兩光柵間的夾角則相鄰兩光柵間的夾角 0為：為：m/36000 n 如果接收管光電計數(shù)測得光柵度盤轉動的光柵數(shù)為如果接收管光電計數(shù)測得光柵度盤轉動的光柵數(shù)為n，則其轉動的角度為：則其轉動的角度為：3.10 電子測角電子測角 3 3、光柵度盤測角裝置及其測量原理、光柵度盤測角裝置及其測量原理 測角原理測角原理q 光柵度盤是測定光柵轉動的增加量，被稱為光柵度盤是測定光柵轉動的增加量，被稱為增量式測角增量式測角q 度盤測角誤差具有積累性度盤測角誤差具有積累性q 關機后角度信息不保留關機后角度信息不保留q 開機需要初始化開機需要初始化 第11頁/共

9、76頁4 4、光柵度盤轉動方向判別、光柵度盤轉動方向判別 光柵度盤應該能自動判斷轉動方向，即當照準部順時針旋轉時，計數(shù)系統(tǒng)做加法計數(shù)，逆時針旋轉時，做減法計數(shù)。光柵度盤應該能自動判斷轉動方向，即當照準部順時針旋轉時，計數(shù)系統(tǒng)做加法計數(shù)，逆時針旋轉時，做減法計數(shù)。B/4ab 基本結構基本結構 在測角裝置中，增加一個光電接收管在測角裝置中，增加一個光電接收管b，它與原來的光電它與原來的光電 接收管接收管a的間隔為的間隔為B/4。3.10 電子測角電子測角 第12頁/共76頁q 順時針轉動，莫爾條紋從左向右移動，順時針轉動，莫爾條紋從左向右移動，a管電流信號管電流信號超前超前b 管電流信號管電流信號

10、90； q 逆時針轉動，莫爾條紋逆時針轉動，莫爾條紋 從右向左移動，從右向左移動，a管電管電 流信號流信號滯后滯后b管電流信管電流信 號號90；3.10 電子測角電子測角 光柵度盤轉動方向判別的原理光柵度盤轉動方向判別的原理q 轉動方向不同，則轉動方向不同，則a、b 管的電流管的電流相位差相位差不同，不同，從而使電路控制從而使電路控制脈沖可逆計數(shù)器脈沖可逆計數(shù)器，當順時針轉動時進行加法，當順時針轉動時進行加法計數(shù)，逆時針轉動時進行減法計數(shù)。計數(shù)，逆時針轉動時進行減法計數(shù)。 B/4ab第13頁/共76頁5 5、光柵度盤測角中的電子測微技術、光柵度盤測角中的電子測微技術 原因原因 直接用光柵度盤測

11、角，其角度分辨率較低，要達到秒級的測角精度，必須利用角度測微技術。直接用光柵度盤測角，其角度分辨率較低，要達到秒級的測角精度，必須利用角度測微技術。3.10 電子測角電子測角 當光柵度盤直徑為當光柵度盤直徑為7cm，圓周長約為圓周長約為22cm，線條密度為線條密度為100，則兩光柵刻線對應的夾角：，則兩光柵刻線對應的夾角：09 .5822000/360第14頁/共76頁3.10 電子測角電子測角 5 5、光柵度盤測角中的電子測微技術、光柵度盤測角中的電子測微技術 光電流光電流光柵轉動方向光柵轉動方向1234ab 四倍頻直接測微法四倍頻直接測微法( (Fourfold-Frequency Dir

12、ect Micrometry) 光電接收管光電接收管a、b產生產生兩個兩個相位差為相位差為90的電流信號，即每個莫爾條紋產生的電流信號，即每個莫爾條紋產生四個四個脈沖，使脈沖周期縮短脈沖，使脈沖周期縮短四分之一四分之一。第15頁/共76頁發(fā)光管發(fā)光管接收管接收管透透 鏡鏡指示光柵指示光柵光柵度盤光柵度盤 TC1全站儀反射光柵度盤全站儀反射光柵度盤 反射式光柵度盤直徑為反射式光柵度盤直徑為8cm，共有共有12500個線條，角度分劃值個線條，角度分劃值104。為了達到。為了達到3的最小分辨率，需要測微因子的最小分辨率，需要測微因子32。q 反射度盤和相位指示光反射度盤和相位指示光 柵，得測微因子柵

13、，得測微因子2；q 度盤對徑位置安置兩套測量度盤對徑位置安置兩套測量 裝置，得測微因子裝置，得測微因子2；q 四枚硅光電池產生四個相位四枚硅光電池產生四個相位 差為差為90的正弦信號，可得的正弦信號，可得 測微因子測微因子83.10 電子測角電子測角 5 5、光柵度盤測角中的電子測微技術、光柵度盤測角中的電子測微技術 第16頁/共76頁0315135 27018090452253.10 電子測角電子測角 三、碼區(qū)度盤測角原理三、碼區(qū)度盤測角原理0123456789101112131415碼區(qū)碼區(qū)碼道碼道碼區(qū)碼區(qū)碼道碼道1 1二進制編碼度盤測角二進制編碼度盤測角 ( (Binary Coding

14、 Circle) ) 碼道碼道: : 編碼度盤分為若干寬度相同的同心圓環(huán)編碼度盤分為若干寬度相同的同心圓環(huán) 碼區(qū)碼區(qū) 在碼道的基礎上，將編碼度盤分成數(shù)目一定、面積相等的扇形區(qū)在碼道的基礎上，將編碼度盤分成數(shù)目一定、面積相等的扇形區(qū) 關系關系 設碼道數(shù)為設碼道數(shù)為n，則相應的碼區(qū)數(shù)則相應的碼區(qū)數(shù)S為為： nS2第17頁/共76頁-E-E0101發(fā)光管發(fā)光管光電二極管光電二極管旋轉軸旋轉軸RR 碼區(qū)的各碼道處理成透光碼區(qū)的各碼道處理成透光(1)、不透光、不透光(0)，通過，通過光電二極管光電二極管將光信號轉換為電信號，即獲得該碼區(qū)的二進制讀數(shù)。將光信號轉換為電信號，即獲得該碼區(qū)的二進制讀數(shù)。3.1

15、0 電子測角電子測角 1 1二進制編碼度盤測角二進制編碼度盤測角第18頁/共76頁 二進制數(shù)經譯碼器轉換成十進制值，然后乘以一個權重，則每一組二進制碼一一對應度盤分劃中的某一角度值，從而實現(xiàn)角度測量的自動讀數(shù)與顯示。二進制數(shù)經譯碼器轉換成十進制值，然后乘以一個權重，則每一組二進制碼一一對應度盤分劃中的某一角度值，從而實現(xiàn)角度測量的自動讀數(shù)與顯示。3.10 電子測角電子測角 1 1二進制編碼度盤測角二進制編碼度盤測角區(qū)間區(qū)間編碼編碼角度角度區(qū)間區(qū)間編碼編碼角度角度0000000081000180001000122309100120230200104500101010225003001167301

16、110112473040100900012110027000501011123013110129230601101350014111031500701111573015111133730第19頁/共76頁 編碼度盤的角度信息刻制在玻璃度盤上，因此編碼度盤具有以下兩方面的優(yōu)點：編碼度盤的角度信息刻制在玻璃度盤上，因此編碼度盤具有以下兩方面的優(yōu)點：q 儀器一開機即可讀取和顯示角度信息儀器一開機即可讀取和顯示角度信息q 關機后角度信息不丟失關機后角度信息不丟失q 度盤測角誤差不積累度盤測角誤差不積累 碼區(qū)度盤測角的優(yōu)點碼區(qū)度盤測角的優(yōu)點因此，常稱編碼度盤測角為因此，常稱編碼度盤測角為絕對式測角絕對式

17、測角。3.10 電子測角電子測角 1 1二進制編碼度盤測角二進制編碼度盤測角第20頁/共76頁 由于制造誤差的影響，相鄰兩碼區(qū)的交界線存在由于制造誤差的影響，相鄰兩碼區(qū)的交界線存在鋸齒誤差鋸齒誤差，此處易產生讀數(shù)錯誤。，此處易產生讀數(shù)錯誤。光電二極管光電二極管150相鄰碼區(qū)的碼道狀態(tài)有幾個同時發(fā)生變化。相鄰碼區(qū)的碼道狀態(tài)有幾個同時發(fā)生變化。 碼區(qū)度盤測角的缺點碼區(qū)度盤測角的缺點粗差產生的根本原因粗差產生的根本原因. .圖中：正確圖中：正確0000（相當（相當0讀數(shù)）讀數(shù)） 實際實際1000（相當（相當180讀數(shù)）讀數(shù)）3.10 電子測角電子測角 1 1二進制編碼度盤測角二進制編碼度盤測角第21

18、頁/共76頁iiiiiiiiiinnGBGBBBBBBGBG1111 葛萊于葛萊于1953發(fā)明了新的編碼方式發(fā)明了新的編碼方式葛萊碼葛萊碼（Gray Code），），亦稱亦稱循環(huán)碼循環(huán)碼。 當二進制的位數(shù)為當二進制的位數(shù)為n時，循環(huán)碼數(shù)也有時，循環(huán)碼數(shù)也有n位，兩者之間的邏輯關系為：位，兩者之間的邏輯關系為： 式中：式中：B表示二進制碼，表示二進制碼，G表示葛萊碼，表示葛萊碼，i為為1至至n-1之間的整數(shù)。之間的整數(shù)。 3.10 電子測角電子測角 2.2.葛萊碼盤測角葛萊碼盤測角( (Gray Code Circle) )第22頁/共76頁 4位二進制碼、葛萊碼和對應的十進制數(shù)之間的關系如表所

19、示位二進制碼、葛萊碼和對應的十進制數(shù)之間的關系如表所示:狀態(tài)狀態(tài)二進制碼二進制碼Grey碼碼狀態(tài)狀態(tài)二進制碼二進制碼Grey碼碼0000000008100011001000100019100111012001000111010101111300110010111011111040100011012110010105010101111311011011601100101141110100170111010015111110003.10 電子測角電子測角 2.2.葛萊碼盤測角葛萊碼盤測角第23頁/共76頁 即使葛萊碼盤存在鋸齒誤差，由此產生的誤差只影響到相鄰碼區(qū)，不大于一個碼區(qū)對應的角度值。即使葛

20、萊碼盤存在鋸齒誤差，由此產生的誤差只影響到相鄰碼區(qū)，不大于一個碼區(qū)對應的角度值。葛萊碼度盤的特點是：葛萊碼度盤的特點是： 各位數(shù)均為無權代碼；各位數(shù)均為無權代碼； 相鄰兩數(shù)之間只有一位碼發(fā)生變化。相鄰兩數(shù)之間只有一位碼發(fā)生變化。3.10 電子測角電子測角 2.2.葛萊碼盤測角葛萊碼盤測角第24頁/共76頁 原因原因 要提高角度分辨率，需要增加碼區(qū)數(shù)量。而碼區(qū)數(shù)的增加，顯然要減小碼區(qū)弧長和面積，增加制作難度。要提高角度分辨率，需要增加碼區(qū)數(shù)量。而碼區(qū)數(shù)的增加，顯然要減小碼區(qū)弧長和面積，增加制作難度。 示例示例 若角度最小分辨率為若角度最小分辨率為1010， 儀器度盤直徑為儀器度盤直徑為80mm，

21、則有：則有： 碼區(qū)數(shù)為碼區(qū)數(shù)為129600 碼區(qū)最外沿的弧長為碼區(qū)最外沿的弧長為0.002mm3.3. 碼區(qū)度盤的電子測微原理碼區(qū)度盤的電子測微原理3.10 電子測角電子測角 度盤中心光電接收管S第25頁/共76頁帶正弦刻縫的葛萊碼盤帶正弦刻縫的葛萊碼盤正弦刻縫正弦刻縫八碼道碼區(qū)八碼道碼區(qū)基本結構基本結構外側外側: 八碼道葛萊碼刻劃八碼道葛萊碼刻劃 角度分劃為角度分劃為1.4 決定角度的決定角度的度、分度、分值值內側內側: 全圓全圓128個周期的正弦刻縫個周期的正弦刻縫基本原理基本原理 對每個正弦刻縫內插對每個正弦刻縫內插1000個脈沖個脈沖,即把全圓分為即把全圓分為128000個分劃，每一分

22、劃約為個分劃，每一分劃約為10，決定角度中的，決定角度中的分、秒分、秒值。值。3.10 電子測角電子測角 3.3. 碼區(qū)度盤的電子測微原理碼區(qū)度盤的電子測微原理第26頁/共76頁 多碼道碼區(qū)度盤的加工工藝比較復雜，成本較高。多碼道碼區(qū)度盤的加工工藝比較復雜，成本較高。20世紀世紀90年代以后，徠卡全站儀普通采用了年代以后，徠卡全站儀普通采用了條碼度盤條碼度盤。 條碼條碼是由一組按一定編碼規(guī)則排列的條、空符號，用以表示一定的字符、數(shù)字及符號組成的信息。條碼系統(tǒng)是由條碼符號設計、制作及掃描閱讀組成的自動識別系統(tǒng)。是由一組按一定編碼規(guī)則排列的條、空符號，用以表示一定的字符、數(shù)字及符號組成的信息。條碼

23、系統(tǒng)是由條碼符號設計、制作及掃描閱讀組成的自動識別系統(tǒng)。 條形編碼3.10 電子測角電子測角 四、條碼度盤測角原理四、條碼度盤測角原理第27頁/共76頁徠卡全站儀條碼度盤徠卡全站儀條碼度盤3.10 電子測角電子測角 四、條碼度盤測角原理四、條碼度盤測角原理第28頁/共76頁 條碼度盤使用條形系統(tǒng)區(qū)分和識別度盤的角度信息，其主要特點是條碼度盤使用條形系統(tǒng)區(qū)分和識別度盤的角度信息，其主要特點是只需一個刻劃碼道只需一個刻劃碼道。1發(fā)光管2光路系統(tǒng)3條碼度盤4線性CCD陣列 由發(fā)光管發(fā)出的光線通過一定光路照亮度盤上的一組條形碼，該條形碼由一線性由發(fā)光管發(fā)出的光線通過一定光路照亮度盤上的一組條形碼，該條

24、形碼由一線性CCD陣列識別，經一個陣列識別，經一個8位位A/D（模模/數(shù)）轉換器讀出，提供大約數(shù)）轉換器讀出，提供大約0.3gon（0.27）精度的概略讀數(shù)。精度的概略讀數(shù)。 3.10 電子測角電子測角 四、條碼度盤測角原理四、條碼度盤測角原理第29頁/共76頁3.10 電子測角電子測角 四、條碼度盤測角原理四、條碼度盤測角原理在對徑設置多個條碼探測裝置，其作用為：在對徑設置多個條碼探測裝置，其作用為： 提高角度的讀數(shù)精度提高角度的讀數(shù)精度 消除度盤偏心差消除度盤偏心差第30頁/共76頁 徠卡徠卡TC1800對徑安裝一對條碼探測裝置；而對徑安裝一對條碼探測裝置；而TC2003對徑設置兩對條碼探

25、測裝置，采用專用角度計量儀器對徑設置兩對條碼探測裝置，采用專用角度計量儀器TPM對全站儀度盤偏心的幅度和度盤偏心的相位角進行測定，測角精度隨著對全站儀度盤偏心的幅度和度盤偏心的相位角進行測定，測角精度隨著CCD陣列的增加而增加。陣列的增加而增加。 3.10 電子測角電子測角 四、條碼度盤測角原理四、條碼度盤測角原理第31頁/共76頁條形碼識別條形碼識別3.10 電子測角電子測角 四、條碼度盤測角原理四、條碼度盤測角原理q 確定確定CCD陣列上獨立編碼線的中心位置陣列上獨立編碼線的中心位置q 使用適當?shù)挠嬎惴椒ㄇ蟮闷骄?，完成精密測量使用適當?shù)挠嬎惴椒ㄇ蟮闷骄?，完成精密測量 捕獲至少捕獲至少1

26、0條條編碼線才能確定位置，通常情況下，單次測量可包含大約編碼線才能確定位置，通常情況下，單次測量可包含大約60條條編碼線，因此改進了角度內插精度，進一步提高了角度測量的可靠性。編碼線，因此改進了角度內插精度，進一步提高了角度測量的可靠性。 第32頁/共76頁補充：補充： 常用的角度單位：常用的角度單位：1、360度六十進制：度六十進制： 2、360度十進制：度十進制： 3、哥恩（、哥恩（gon）: 400gon=360 4 4、密位密位( (mil): 6400mil=360 mil): 6400mil=360 5 5、弧度（弧度（radrad）: 2 =360 : 2 =360 3.10 電

27、子測角電子測角 第33頁/共76頁3.10 電子測角電子測角 五、動態(tài)度盤測角原理五、動態(tài)度盤測角原理 組成組成q 光柵度盤及其驅動系統(tǒng)光柵度盤及其驅動系統(tǒng)q 與儀器底座連接在一起的固定光柵探測器和與照準部連接與儀器底座連接在一起的固定光柵探測器和與照準部連接 在一起的活動光柵探測器在一起的活動光柵探測器q 數(shù)字測微系統(tǒng)等。數(shù)字測微系統(tǒng)等。第34頁/共76頁原理原理 在度盤的外緣設置有與基座連結的在度盤的外緣設置有與基座連結的固定光電探測器固定光電探測器LS，而在內緣設置有與照準部連接在一起隨照準部旋轉的而在內緣設置有與照準部連接在一起隨照準部旋轉的活動光電探測器活動光電探測器LR 。如果將如

28、果將LS視為零位，則視為零位，則LR相當于望遠鏡的視準方向，相當于望遠鏡的視準方向， LS與與LR之間的夾角之間的夾角 即為待測的角度。即為待測的角度。3.10 電子測角電子測角 度盤全周的所有刻劃都參與了度盤全周的所有刻劃都參與了 的測量，故有利于消除度盤分劃誤差的影響。的測量，故有利于消除度盤分劃誤差的影響。第35頁/共76頁 原理原理 度盤旋轉時，當透光條紋通過光電探測器時，則輸出高電平；當不透光條紋通過光電探測器時，則輸出低電平。隨著度盤的連續(xù)旋轉，探測器分別輸出方波信號。度盤旋轉時，當透光條紋通過光電探測器時，則輸出高電平；當不透光條紋通過光電探測器時，則輸出低電平。隨著度盤的連續(xù)旋

29、轉，探測器分別輸出方波信號。 3.10 電子測角電子測角 第36頁/共76頁 原理原理 度盤一個刻劃周期對應的圓周角為：度盤一個刻劃周期對應的圓周角為： 0 = 2 /N 則探測器則探測器LS、LR之間夾角可表示為：之間夾角可表示為： = n 0+ 在度盤在度盤轉速恒定轉速恒定的情況下，測定夾角實質上是測定某一度盤刻劃分別經過兩探測器的時間差的情況下，測定夾角實質上是測定某一度盤刻劃分別經過兩探測器的時間差T，即：即：T=nT0+ t3.10 電子測角電子測角 第37頁/共76頁 原理原理 在度盤中設置在度盤中設置角度粗測刻劃標志角度粗測刻劃標志，在每隔，在每隔90的位置上設置的位置上設置4個

30、標志個標志A、B、C、D。如果測定標志如果測定標志A分別通過分別通過LS、LR探測器的時間差為探測器的時間差為TA，則待測角則待測角 中中 0個數(shù)為個數(shù)為：)/(Int0TTcnAA 同樣，通過標志同樣，通過標志B、C、D也可分別測得也可分別測得n值，用于相互檢核。如果有差異，則自動重復測量一次，以保證值的正確性。值，用于相互檢核。如果有差異，則自動重復測量一次，以保證值的正確性。3.10 電子測角電子測角 第38頁/共76頁特點特點 動態(tài)度盤測角的最大特點是度盤全周分劃都參與掃描測角，有效地消除了度盤分劃誤差的影響。動態(tài)度盤測角的最大特點是度盤全周分劃都參與掃描測角，有效地消除了度盤分劃誤差

31、的影響。 通過對徑設置兩對通過對徑設置兩對LS、LR 探測器，可進一步消除度盤偏心差的影響。探測器，可進一步消除度盤偏心差的影響。應用應用 動態(tài)度盤測角原理常用于高精度電子測角，但因耗電量高、測量速度相對較慢等原因，近年來已不大使用。動態(tài)度盤測角原理常用于高精度電子測角，但因耗電量高、測量速度相對較慢等原因，近年來已不大使用。3.10 電子測角電子測角 五、動態(tài)度盤測角原理五、動態(tài)度盤測角原理第39頁/共76頁 度盤測角原理度盤測角原理q 光柵度盤光柵度盤 測角測定的是指示光柵相對光柵度盤的轉動量的累計，故稱光柵度盤測角為測角測定的是指示光柵相對光柵度盤的轉動量的累計，故稱光柵度盤測角為相對增

32、量式測角相對增量式測角。q 編碼度盤編碼度盤 角度信息直接刻在度盤上，度盤區(qū)域與角度值一一對應，傳感器將編碼信息解讀得到角度信息，被稱為角度信息直接刻在度盤上，度盤區(qū)域與角度值一一對應，傳感器將編碼信息解讀得到角度信息，被稱為絕對式測角。絕對式測角。q 動態(tài)度盤動態(tài)度盤 角度信息體現(xiàn)在運動傳感器與固定傳感器之間所形成的夾角，通過累計測定某一光柵度盤刻線分別經過兩傳感器的時間差而求得，因此屬角度信息體現(xiàn)在運動傳感器與固定傳感器之間所形成的夾角，通過累計測定某一光柵度盤刻線分別經過兩傳感器的時間差而求得，因此屬增量式測角方式。增量式測角方式。3.10 電子測角電子測角 六、電子測角的比較六、電子測

33、角的比較第40頁/共76頁 關機后角度信息的保留關機后角度信息的保留q 光柵度盤光柵度盤 指示光柵相對光柵度盤的轉動信息是一個過程概念，沒有物質載體，儀器關機后該信息即消失，儀器次開機時角度為零，或者轉動儀器探測度盤零位后才能顯示角度信息。指示光柵相對光柵度盤的轉動信息是一個過程概念，沒有物質載體，儀器關機后該信息即消失，儀器次開機時角度為零，或者轉動儀器探測度盤零位后才能顯示角度信息。 q 編碼度盤編碼度盤 角度信息直接刻在度盤上，有具體的物質載體角度信息直接刻在度盤上，有具體的物質載體 ，當儀器關機時角度信息保留，在儀器開機時即可顯示角度信息，當儀器關機時角度信息保留，在儀器開機時即可顯示

34、角度信息。q 動態(tài)度盤動態(tài)度盤 角度信息由兩個傳感器之間的夾角來表示，有具體的物質載體角度信息由兩個傳感器之間的夾角來表示，有具體的物質載體 ，因此當儀器關機時角度信息仍然保留，并且在儀器開機時即可顯示角度信息。，因此當儀器關機時角度信息仍然保留，并且在儀器開機時即可顯示角度信息。3.10 電子測角電子測角 第41頁/共76頁 度盤測角誤差的積累度盤測角誤差的積累q 光柵度盤光柵度盤 采用采用指示光柵相對光柵度盤轉動的增量式測角方式，因此度盤光柵刻劃誤差、角度讀數(shù)電路噪聲誤差等都有積累的影響指示光柵相對光柵度盤轉動的增量式測角方式，因此度盤光柵刻劃誤差、角度讀數(shù)電路噪聲誤差等都有積累的影響 q

35、 編碼度盤編碼度盤 采用絕對式測角方式，直接獲取度盤某一區(qū)域的角度信息，沒有累計測量過程，因此不存在度盤測角誤差的積累。采用絕對式測角方式，直接獲取度盤某一區(qū)域的角度信息，沒有累計測量過程，因此不存在度盤測角誤差的積累。q 動態(tài)度盤動態(tài)度盤 動態(tài)度盤因所有刻劃參加積分掃描測角，可消除度盤分劃誤差的影響，但同樣有角度讀數(shù)電路噪聲誤差的積累。動態(tài)度盤因所有刻劃參加積分掃描測角，可消除度盤分劃誤差的影響，但同樣有角度讀數(shù)電路噪聲誤差的積累。3.10 電子測角電子測角 第42頁/共76頁 儀器轉動速度的限制儀器轉動速度的限制q 光柵度盤光柵度盤 儀器一邊轉動一邊要采集角度信息，由于電路響應速度等方面的

36、限制，所以儀器轉動的速度不能太快，否則不能保證正確角度讀數(shù)而顯示錯誤信息。儀器一邊轉動一邊要采集角度信息，由于電路響應速度等方面的限制，所以儀器轉動的速度不能太快，否則不能保證正確角度讀數(shù)而顯示錯誤信息。 q 編碼度盤編碼度盤 編碼度盤在儀器轉動過程中不需要采集角度信息，故對儀器轉動速度沒有限制。編碼度盤在儀器轉動過程中不需要采集角度信息，故對儀器轉動速度沒有限制。q 動態(tài)度盤動態(tài)度盤 在正常角度測量模式下，儀器轉動時度盤測角機構并不工作，因此對轉動速度沒有限制。在正常角度測量模式下，儀器轉動時度盤測角機構并不工作，因此對轉動速度沒有限制。 3.10 電子測角電子測角 第43頁/共76頁 綜合

37、分析綜合分析 在現(xiàn)代全站儀（電子經緯儀）中廣泛采用編碼度盤測角，在現(xiàn)代全站儀（電子經緯儀）中廣泛采用編碼度盤測角， 不同電子度盤測角原理的比較情況：不同電子度盤測角原理的比較情況： 光柵度盤光柵度盤編碼度盤編碼度盤動態(tài)度盤動態(tài)度盤測量原理測量原理增量式增量式絕對式絕對式增量式增量式關機后角度信息關機后角度信息不保留不保留保留保留保留保留度盤測角誤差度盤測角誤差積累積累不積累不積累積累積累儀器轉動速度儀器轉動速度有限制有限制無限制無限制無限制無限制制造工藝制造工藝相對簡單相對簡單相對復雜相對復雜相對復雜相對復雜度盤類型度盤類型比較內容比較內容3.10 電子測角電子測角 第44頁/共76頁 20世

38、紀世紀90年代，自動目標識別（年代，自動目標識別（ATR，Automtic Target Recognition）技術的出現(xiàn)，突破了角度測量中需要人工照準目標的重大缺陷，使全站儀的自動化角度測量發(fā)生了質的飛躍。技術的出現(xiàn)，突破了角度測量中需要人工照準目標的重大缺陷，使全站儀的自動化角度測量發(fā)生了質的飛躍。 嚴格意義上講，嚴格意義上講，ATR功能實現(xiàn)的是目標的自動識別和自動照準，而不是角度的自動測量。功能實現(xiàn)的是目標的自動識別和自動照準，而不是角度的自動測量。 在在電子測角、電子測距電子測角、電子測距的基礎上，的基礎上，馬達驅動馬達驅動和和ATR功能的出現(xiàn)，使功能的出現(xiàn)，使全站儀在自動化、智能化

39、方面得到了全面的發(fā)展，預示了全站儀在自動化、智能化方面得到了全面的發(fā)展，預示了測量機器人測量機器人的來臨。的來臨。3.10 電子測角電子測角 七、七、 ATR角度測量角度測量第45頁/共76頁 徠卡徠卡ATR技術原理技術原理 ATR部件被安裝在全站儀的望遠鏡上。紅外光束通過光學部件被同軸地投影在望遠鏡上，從物鏡發(fā)射出去，反射回來的光束，形成光點由內置部件被安裝在全站儀的望遠鏡上。紅外光束通過光學部件被同軸地投影在望遠鏡上，從物鏡發(fā)射出去，反射回來的光束，形成光點由內置CCD相機接收，以相機接收，以CCD相機中心作為參考點確定位置。相機中心作為參考點確定位置。 假如假如CCD相機中心與望遠鏡光軸

40、的調整是正確的，則可從相機中心與望遠鏡光軸的調整是正確的，則可從CCD相機上光點的位置直接計算并輸出以相機上光點的位置直接計算并輸出以ATR方式測得的水平角度和垂直角。方式測得的水平角度和垂直角。3.10 電子測角電子測角 第46頁/共76頁q ATR視差視差 與人工照準目標存在視準差一樣，與人工照準目標存在視準差一樣，ATR同樣存在視準差。同樣存在視準差。ATR視準差的校準是提高其測量精度的重要環(huán)節(jié)。視準差的校準是提高其測量精度的重要環(huán)節(jié)。q 視差檢驗視差檢驗 測定測定ATR視準差時，必須人工將望遠鏡對準棱鏡中心，望遠鏡十字絲提供的視準線與視準差時，必須人工將望遠鏡對準棱鏡中心，望遠鏡十字絲

41、提供的視準線與CCD相機中心之間的水平和垂直方向上的偏差由儀器計算并存貯下來，用于相機中心之間的水平和垂直方向上的偏差由儀器計算并存貯下來，用于ATR方式測量時的角度改正。方式測量時的角度改正。 如果在測角中既用如果在測角中既用ATR方式，又用人工方式，檢查并校準方式，又用人工方式，檢查并校準ATR視準差是十分必要的。因為只有這樣，兩種方法才能達到最佳匹配。視準差是十分必要的。因為只有這樣，兩種方法才能達到最佳匹配。3.10 電子測角電子測角 徠卡徠卡ATR技術原理技術原理第47頁/共76頁q 目標搜索過程目標搜索過程 啟動啟動ATR，首先進行目標搜索過程。全站儀發(fā)射紅外光束，根據返回的信號判

42、斷視場內有無棱鏡，如未發(fā)現(xiàn)棱鏡，望遠鏡在馬達的驅動下按螺旋式或矩形方式連續(xù)搜索目標。首先進行目標搜索過程。全站儀發(fā)射紅外光束，根據返回的信號判斷視場內有無棱鏡，如未發(fā)現(xiàn)棱鏡，望遠鏡在馬達的驅動下按螺旋式或矩形方式連續(xù)搜索目標。TCA2003TCRA1101。 ATR一旦探測到棱鏡，望遠鏡馬上停止搜索，即刻進入目標照準過程。若未發(fā)現(xiàn)棱鏡，則望遠鏡返回原來位置并提示相關信息，若繼續(xù)進行搜索，則搜索范圍將擴大。一旦探測到棱鏡，望遠鏡馬上停止搜索，即刻進入目標照準過程。若未發(fā)現(xiàn)棱鏡，則望遠鏡返回原來位置并提示相關信息，若繼續(xù)進行搜索，則搜索范圍將擴大。3.10 電子測角電子測角 徠卡徠卡ATR目標精確

43、照準目標精確照準 第48頁/共76頁q 目標精確照準目標精確照準 CCD相機接收到反射回來的照準光點，如果該光點偏離棱鏡中心，相機接收到反射回來的照準光點，如果該光點偏離棱鏡中心，CCD相機則計算出該偏離量，并按該偏離量驅動望遠鏡直接移向棱鏡中心。相機則計算出該偏離量，并按該偏離量驅動望遠鏡直接移向棱鏡中心。q 啟動測量啟動測量 當望遠鏡十字絲中心偏離棱鏡中心在預定限差之內后，望遠鏡停止運動，當望遠鏡十字絲中心偏離棱鏡中心在預定限差之內后，望遠鏡停止運動，ATR測量十字絲中心和棱鏡中心間的水平和垂直剩余偏差，并對水平角和垂直角進行改正。測量十字絲中心和棱鏡中心間的水平和垂直剩余偏差，并對水平角

44、和垂直角進行改正。3.10 電子測角電子測角 徠卡徠卡ATR目標精確照準目標精確照準 第49頁/共76頁q 視窗情況視窗情況 在望遠鏡視場內看出十字絲中心沒有精確地照準棱鏡中心，但儀器顯示的水平和垂直角度實際上是以棱鏡中心為準的。在望遠鏡視場內看出十字絲中心沒有精確地照準棱鏡中心，但儀器顯示的水平和垂直角度實際上是以棱鏡中心為準的。q 優(yōu)化測量速度優(yōu)化測量速度 主要是為了優(yōu)化測量速度，因為要讓望遠鏡十字絲中心準確定位于棱鏡中心是比較困難的主要是為了優(yōu)化測量速度，因為要讓望遠鏡十字絲中心準確定位于棱鏡中心是比較困難的 ATR的角度測量和距離測量同時進行。在每一次的角度測量和距離測量同時進行。在每

45、一次ATR測量過程中，十字絲中心相對棱鏡中心的角度偏移量都重新測定，并相應改正水平方向和垂直角，進而精確地測量出距離或計算出目標點坐標。測量過程中，十字絲中心相對棱鏡中心的角度偏移量都重新測定，并相應改正水平方向和垂直角，進而精確地測量出距離或計算出目標點坐標。 3.10 電子測角電子測角 徠卡徠卡ATR目標精確照準目標精確照準 第50頁/共76頁粗略手動照準粗略手動照準探測目標點探測目標點找到否找到否？探測目標點探測目標點找到否找到否？開始螺旋掃描開始螺旋掃描結束掃描結束掃描確定角度改正確定角度改正限差內限差內？定定 位位角度測量角度測量計算坐標計算坐標距離測量距離測量角度改正測量角度改正測

46、量NoNoNoY esY esY es距離距離偏差偏差ATR處理器處理器經緯儀處理器經緯儀處理器EDM處理器處理器3.10 電子測角電子測角 徠卡徠卡ATR目標精確照準目標精確照準 第51頁/共76頁目標鎖定跟蹤目標鎖定跟蹤 (Locking & Tracking) ATR實際上是一個測量控制系統(tǒng)，它不僅提供實際值，而且也提供實際值與所需值之間的偏差，以及相對電子或光學視準線在水平和垂直方向上的改正量。實際上是一個測量控制系統(tǒng)，它不僅提供實際值，而且也提供實際值與所需值之間的偏差，以及相對電子或光學視準線在水平和垂直方向上的改正量。 因此在因此在ATR的基礎上，的基礎上，可實現(xiàn)對運動目

47、標的鎖定跟蹤。可實現(xiàn)對運動目標的鎖定跟蹤。當目標移動時，當目標移動時，ATR控制系統(tǒng)試圖使測量值偏差最小，則通過控制電路來確定馬達轉動的電流，驅動軸系讓望遠鏡鎖定跟蹤目標。目標跟蹤基本是一種控制系統(tǒng)試圖使測量值偏差最小，則通過控制電路來確定馬達轉動的電流，驅動軸系讓望遠鏡鎖定跟蹤目標。目標跟蹤基本是一種自動控制或反饋過程自動控制或反饋過程3.10 電子測角電子測角 第52頁/共76頁 確定角度改正確定角度改正控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)驅動經緯儀驅動經緯儀經緯儀處理器經緯儀處理器ATR處理器處理器光學轉換光學轉換q 特點特點 目標跟蹤在整個測量過程中是連續(xù)運行的。如果目標聯(lián)系丟失，跟蹤就會中斷。此時全站儀

48、就會給出基于某運動模型的估計值，該模型假定棱鏡員在水平和垂直方向的運動速度是不變的。這個假定的速度源自對失去目標前幾移鐘內運動的數(shù)字處理，即目標跟蹤在整個測量過程中是連續(xù)運行的。如果目標聯(lián)系丟失，跟蹤就會中斷。此時全站儀就會給出基于某運動模型的估計值，該模型假定棱鏡員在水平和垂直方向的運動速度是不變的。這個假定的速度源自對失去目標前幾移鐘內運動的數(shù)字處理，即濾波濾波。 3.10 電子測角電子測角 目標鎖定跟蹤目標鎖定跟蹤 (Locking & Tracking)第53頁/共76頁q 特點特點 當棱鏡被遮擋時，當棱鏡被遮擋時，ATR將中斷，此時儀器將保持在它所預測的棱鏡軌跡上移動將中斷，

49、此時儀器將保持在它所預測的棱鏡軌跡上移動3秒鐘，這種預測的根據是對失去目標前幾秒鐘里棱鏡的移動情況計算出來的平均速度和方向。秒鐘，這種預測的根據是對失去目標前幾秒鐘里棱鏡的移動情況計算出來的平均速度和方向。 一旦棱鏡重新進入望遠鏡視場，儀器將重新鎖定并跟蹤目標。然而，如果在一旦棱鏡重新進入望遠鏡視場，儀器將重新鎖定并跟蹤目標。然而，如果在3秒鐘內沒有找到棱鏡，儀器將會自動開始對失去棱鏡前后的區(qū)域進行搜索，此時搜索窗口的大小依賴于它預測的路徑長度和方向。秒鐘內沒有找到棱鏡，儀器將會自動開始對失去棱鏡前后的區(qū)域進行搜索，此時搜索窗口的大小依賴于它預測的路徑長度和方向。3.10 電子測角電子測角 目

50、標鎖定跟蹤目標鎖定跟蹤 (Locking & Tracking)第54頁/共76頁 ATR的測量精度的測量精度 ATR的測量精度取決于儀器本身的內部精度和外部精度的測量精度取決于儀器本身的內部精度和外部精度,外部精度受棱鏡型號和環(huán)境亮度的影響外部精度受棱鏡型號和環(huán)境亮度的影響,內部精度取決于內部精度取決于CCD相機的分辨力相機的分辨力,測量時間測量時間,測量條件。測量條件。 TCA2003全站儀的全站儀的ATR測量范圍是測量范圍是1000m（標準棱鏡），在測量范圍小于標準棱鏡），在測量范圍小于200m時，測量精度為時，測量精度為1mm，200m以后每增以后每增150m測距誤差增加測距誤

51、差增加0.5mm。若使用圓棱鏡，則各項工作指標要降低。若使用圓棱鏡，則各項工作指標要降低。 實驗發(fā)現(xiàn)，實驗發(fā)現(xiàn)，TCA的視場角為的視場角為8，對于圓棱鏡其最小測量距離為，對于圓棱鏡其最小測量距離為5m，而微棱鏡則為而微棱鏡則為15m。 就目前的實驗數(shù)據來說就目前的實驗數(shù)據來說, ,ATR的測角精度和標準測角精度基本相當。的測角精度和標準測角精度基本相當。3.10 電子測角電子測角 第55頁/共76頁 全圓方向法一測回水平方向標準偏差全圓方向法一測回水平方向標準偏差q 場地要求場地要求 室內中心位置設一穩(wěn)定的儀器升降臺，上面可安置被檢儀器，沿儀器升降臺水平方向園周上，設置室內中心位置設一穩(wěn)定的儀

52、器升降臺，上面可安置被檢儀器，沿儀器升降臺水平方向園周上，設置4646個平行光管作為照準目標個平行光管作為照準目標，精細調整光管的分劃板及傾斜度和軸線方向，使升降臺上的儀器依次照準時不須重新調焦均能看到最清晰明亮的平行光管分劃板上的十字絲，而且豎絲鉛垂。，精細調整光管的分劃板及傾斜度和軸線方向，使升降臺上的儀器依次照準時不須重新調焦均能看到最清晰明亮的平行光管分劃板上的十字絲，而且豎絲鉛垂。3.10 電子測角電子測角 八、電子經緯儀測角標準偏差的檢定八、電子經緯儀測角標準偏差的檢定第56頁/共76頁項項 目目全全 站站 儀儀 等等 級級測測 回回 數(shù)數(shù)8664推薦推薦限差限差半測回歸零差半測回

53、歸零差 3 6 10 15 一測回一測回2 2c c互差互差581530測回間角度互測回間角度互差差24815 全圓方向測回數(shù)和推薦限差全圓方向測回數(shù)和推薦限差 3.10 電子測角電子測角 第57頁/共76頁 檢定方法（檢定方法（六個測回、四個方向六個測回、四個方向）q 盤左盤左位置照準平行光管十字絲偏左一點位置，位置照準平行光管十字絲偏左一點位置，水平度盤置零水平度盤置零。照準部順時針旋轉一周后，照準目標。照準部順時針旋轉一周后，照準目標1 1二次，分別進行讀數(shù)，取平均值二次，分別進行讀數(shù)，取平均值L11。依次照準目標依次照準目標2 2，3 3，4 4，分別進行兩次讀數(shù)，取平均值分別進行兩次

54、讀數(shù)，取平均值Lij，其中下標其中下標i為測回序號，為測回序號，j j為目標序號。最后照準起始目標，歸零讀數(shù)，取起始位置與歸零位置讀數(shù)的平均值為起始方向值。為目標序號。最后照準起始目標，歸零讀數(shù)，取起始位置與歸零位置讀數(shù)的平均值為起始方向值。q 盤右盤右位置，逆時針依次照準目標位置，逆時針依次照準目標1 1，4 4，3 3，2 2，1 1分別進行兩次讀數(shù)，取平均值分別進行兩次讀數(shù)，取平均值Rij。q 上述操作為一個測回，觀測值應相對目標上述操作為一個測回，觀測值應相對目標1 1歸零，計算出各目標水平方向值歸零，計算出各目標水平方向值rij。3.10 電子測角電子測角 第58頁/共76頁 有度盤

55、分配旋鈕的全站儀，按測回數(shù)均勻分配度盤，有度盤分配旋鈕的全站儀，按測回數(shù)均勻分配度盤，重復第一測回的觀測；沒有度盤分配旋鈕的全站儀，可在改變照準部在基座上插孔的位置后，再用功能鍵設置起始位置重復第一測回的觀測；沒有度盤分配旋鈕的全站儀，可在改變照準部在基座上插孔的位置后，再用功能鍵設置起始位置。661_iijjrr第第j j個目標六個測回的水平方向平均值按下式計算：個目標六個測回的水平方向平均值按下式計算： ijjijrrv_3.10 電子測角電子測角 檢定方法檢定方法第59頁/共76頁有一測回水平方向標準偏差有一測回水平方向標準偏差： ) 1)(1()(111122Hz nmnvvminjm

56、injijij式中：式中： i 測回序號；測回序號； j 目標序號；目標序號； m 測回數(shù)，本例為測回數(shù)，本例為6 6； n 目標數(shù)，本例為目標數(shù)，本例為4 4。3.10 電子測角電子測角 檢定方法檢定方法第60頁/共76頁 常角法一測回垂直角標準偏差常角法一測回垂直角標準偏差 1 2 3 4 5 全站儀升降臺前方的垂直方向上，布設五根平行光管，中間的一根可與水平方向布設的平行光管共用全站儀升降臺前方的垂直方向上，布設五根平行光管，中間的一根可與水平方向布設的平行光管共用 3.10 電子測角電子測角 第61頁/共76頁項 目全 站 儀 等 級測 回 數(shù)8664推薦限差一測回指標差互差 5 8

57、15 30測回間角度互差24815 常角法觀測測回數(shù)和推薦限差常角法觀測測回數(shù)和推薦限差3.10 電子測角電子測角 第62頁/共76頁q 檢定方法檢定方法 全站儀處于盤左位置，自上而下依次照準五個目標，讀取觀測數(shù)據。每個目標照準二次分別讀數(shù)，取平均值；以同樣的方法在盤右位置自下而上依次照準目標，讀取觀測數(shù)據。全站儀處于盤左位置，自上而下依次照準五個目標，讀取觀測數(shù)據。每個目標照準二次分別讀數(shù)，取平均值；以同樣的方法在盤右位置自下而上依次照準目標，讀取觀測數(shù)據。各目標天頂距各目標天頂距zij，其中下標其中下標i為測回序號，為測回序號，j 為目標序號：為目標序號：mzzmiijj1_ijjijzz

58、v_同一目標各測回觀測值與平均值之差為同一目標各測回觀測值與平均值之差為: : 3.10 電子測角電子測角 第63頁/共76頁)1(112v mnvminjij一測回垂直角標準偏差一測回垂直角標準偏差v為：為：式中：式中： i 測回序號；測回序號； j 目標序號；目標序號； m 測回數(shù)；測回數(shù)； n 目標數(shù)。目標數(shù)。q 檢定限差檢定限差 在我國經緯儀等級劃分的在我國經緯儀等級劃分的GB3161-82GB3161-82國家標準中，按照一測回水平方向標準偏差把經緯儀分為國家標準中，按照一測回水平方向標準偏差把經緯儀分為J J0707、J J1 1、J J2 2、J J6 6、J J3030五個等級

59、，即一測回水平方向標準偏差分別為五個等級，即一測回水平方向標準偏差分別為0.70.7 、1 1 、2 2 、6 6 、3030 3.10 電子測角電子測角 第64頁/共76頁標標 準準 偏偏 差差 類類 別別全全 站站 儀儀 等等 級級水平方向或垂直角標稱標水平方向或垂直角標稱標準偏差準偏差0.51.01.52.03.05.06.010.0一測回水平方向標準偏差一測回水平方向標準偏差限差限差0.50.71.11.42.13.64.27.0一測回垂直角標準偏差限一測回垂直角標準偏差限差差0.50.71.11.42.13.64.27.0q 測角標準偏差限差 3.10 電子測角電子測角 第65頁/共

60、76頁 DIN 18723規(guī)程規(guī)程 DIN 18723是德國工業(yè)標準號是德國工業(yè)標準號18723，是大地測量儀器準確度（精度）的室外測試規(guī)程，主要內容包括：，是大地測量儀器準確度（精度）的室外測試規(guī)程，主要內容包括：1、一般內容；、一般內容；2、水準儀；、水準儀；3、經緯儀；、經緯儀；4、光學經緯儀；、光學經緯儀；5、測深儀；、測深儀；6、短程光電測距儀；、短程光電測距儀；7、測量陀螺。、測量陀螺。 DIN18723規(guī)定經緯儀的精度指標是：一測回水平方向標準偏差和一測回垂直角標準偏差。規(guī)定經緯儀的精度指標是：一測回水平方向標準偏差和一測回垂直角標準偏差。1、一測回水平方向標準偏差、一測回水平方向標準偏差 在室外選擇