電子盤角PPT學(xué)習(xí)教案

1、會(huì)計(jì)學(xué)1電子盤角電子盤角課程內(nèi)容回顧課程內(nèi)容回顧q T2經(jīng)緯儀的角度觀測(cè)方法經(jīng)緯儀的角度觀測(cè)方法 測(cè)微、配置度盤測(cè)微、配置度盤q 經(jīng)緯儀軸系誤差的測(cè)定和改經(jīng)緯儀軸系誤差的測(cè)定和改正正 需要人工計(jì)算和改正需要人工計(jì)算和改正 第1頁(yè)/共76頁(yè)一、一、電子測(cè)角概述電子測(cè)角概述3.10 電子測(cè)角電子測(cè)角 20 20世紀(jì)世紀(jì)6060年代，電子度盤的出現(xiàn)，使電子經(jīng)緯儀實(shí)現(xiàn)了角度的自動(dòng)讀數(shù)、自動(dòng)顯示、自動(dòng)記錄、自動(dòng)改正等功能。年代，電子度盤的出現(xiàn)，使電子經(jīng)緯儀實(shí)現(xiàn)了角度的自動(dòng)讀數(shù)、自動(dòng)顯示、自動(dòng)記錄、自動(dòng)改正等功能。內(nèi)存內(nèi)存電源控制電源控制實(shí)時(shí)時(shí)鐘實(shí)時(shí)時(shí)鐘CPU微處理微處理器器門陣列門陣列模數(shù)轉(zhuǎn)換模數(shù)轉(zhuǎn)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(dá)板馬達(dá)板鍵盤鍵盤/顯示器顯示器組件組件存儲(chǔ)卡板存儲(chǔ)卡板PCMCIA卡卡主板主板第2頁(yè)/共76頁(yè)一、一、電子測(cè)角概述電子測(cè)角概述3.10 電子測(cè)角電子測(cè)角 電子度盤經(jīng)緯儀的測(cè)量原理可分為以下幾種：電子度盤經(jīng)緯儀的測(cè)量原理可分為以下幾種：1、光柵度盤測(cè)角原理、光柵度盤測(cè)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(cè)角原理、編碼度盤測(cè)角原理3、動(dòng)態(tài)度盤測(cè)角原理、動(dòng)態(tài)度盤測(cè)角原理第3頁(yè)/共76頁(yè)二、光柵度盤測(cè)角原理二、光柵度盤測(cè)角原理(Optical Grating Circle)3.10 電子測(cè)角電子測(cè)角 1 1、

3、光柵（、光柵（Optical Grating） 光柵的兩個(gè)基本參數(shù)光柵的兩個(gè)基本參數(shù)q 單位毫米長(zhǎng)度范圍內(nèi)的線條數(shù)，稱為單位毫米長(zhǎng)度范圍內(nèi)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(jì)量光柵（計(jì)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(yè)/共76頁(yè) 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(cè)角電子測(cè)角 2 2、莫爾條紋（、莫爾條紋（M

4、oire Pattern）第5頁(yè)/共76頁(yè) 莫爾條紋移動(dòng)與光柵移動(dòng)相對(duì)應(yīng)莫爾條紋移動(dòng)與光柵移動(dòng)相對(duì)應(yīng) 當(dāng)光柵移動(dòng)一個(gè)光柵距當(dāng)光柵移動(dòng)一個(gè)光柵距 ，莫爾條紋就移動(dòng)一個(gè)條紋寬度莫爾條紋就移動(dòng)一個(gè)條紋寬度B，或莫爾條紋亮暗變化一周期?；蚰獱枟l紋亮暗變化一周期。3.10 電子測(cè)角電子測(cè)角 2 2、莫爾條紋、莫爾條紋 B第6頁(yè)/共76頁(yè) 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(duì)光柵距對(duì)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(cè)角電子測(cè)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(gè)條紋角的減小而增大，有利于在一個(gè)條紋 寬度內(nèi)設(shè)置多個(gè)光電探測(cè)裝置。寬度內(nèi)設(shè)置多個(gè)光電探測(cè)裝置。 第7頁(yè)/共76頁(yè) 莫爾條紋對(duì)光柵誤差的平均作用莫爾條紋對(duì)光柵誤差的平均作用q 原理：原理： 莫爾條紋的刻線交點(diǎn)組成的連線應(yīng)該是直線，光電器件接收的光信號(hào)是探測(cè)視場(chǎng)內(nèi)莫爾條紋的刻線交點(diǎn)組成的連線應(yīng)該是直線，光電器件接收的光信號(hào)是探測(cè)視場(chǎng)內(nèi)N條線紋數(shù)條線紋數(shù)的綜合平均結(jié)果，的綜合平均結(jié)果， 設(shè)單個(gè)柵距誤差為設(shè)單個(gè)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(cè)角電子測(cè)角 q 應(yīng)用：應(yīng)用： 減弱柵距誤差對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響，提高測(cè)量

6、精度；減弱柵距誤差對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響，提高測(cè)量精度； 利用光柵來(lái)控制光柵制造過程，提高光柵質(zhì)量，即利用光柵來(lái)控制光柵制造過程，提高光柵質(zhì)量，即光學(xué)光學(xué) 優(yōu)生法原理優(yōu)生法原理。 第8頁(yè)/共76頁(yè) q(6)把亮暗變化的光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，實(shí)現(xiàn)脈沖計(jì)數(shù)角度測(cè)量把亮暗變化的光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，實(shí)現(xiàn)脈沖計(jì)數(shù)角度測(cè)量q發(fā)光管發(fā)光管(1)發(fā)出的光經(jīng)照明光學(xué)系統(tǒng)發(fā)出的光經(jīng)照明光學(xué)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(cè)角電子測(cè)角 3 3、光柵度盤測(cè)角裝置及其測(cè)量原理、光柵度盤測(cè)角裝置及其測(cè)量原理123456q(3)和和(4)相對(duì)運(yùn)動(dòng)形成莫爾條

7、紋，經(jīng)接收光學(xué)系統(tǒng)相對(duì)運(yùn)動(dòng)形成莫爾條紋，經(jīng)接收光學(xué)系統(tǒng)(5)后到達(dá)光電接收管后到達(dá)光電接收管(6) 本質(zhì)是一個(gè)具有對(duì)本質(zhì)是一個(gè)具有對(duì)光柵信號(hào)進(jìn)行光電計(jì)數(shù)功能的光柵信號(hào)進(jìn)行光電計(jì)數(shù)功能的光柵讀數(shù)頭。光柵讀數(shù)頭。第9頁(yè)/共76頁(yè)轉(zhuǎn)動(dòng)一條光柵轉(zhuǎn)動(dòng)一條光柵3.10 電子測(cè)角電子測(cè)角 3 3、光柵度盤測(cè)角裝置及其測(cè)量原理、光柵度盤測(cè)角裝置及其測(cè)量原理 測(cè)角原理測(cè)角原理光柵度盤轉(zhuǎn)動(dòng)光柵度盤轉(zhuǎn)動(dòng)光電流光電流 光柵度盤轉(zhuǎn)動(dòng)一條光柵，莫爾條紋在接收管上就移動(dòng)一個(gè)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(zhuǎn)動(dòng)一條光柵，莫爾條紋在接收管上就移動(dòng)一個(gè)條紋寬度，光電接收管中的光電流就變化一周期。第10頁(yè)/共7

8、6頁(yè) 設(shè)光柵度盤全周劃線為設(shè)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(jì)數(shù)測(cè)得光柵度盤轉(zhuǎn)動(dòng)的光柵數(shù)為如果接收管光電計(jì)數(shù)測(cè)得光柵度盤轉(zhuǎn)動(dòng)的光柵數(shù)為n，則其轉(zhuǎn)動(dòng)的角度為：則其轉(zhuǎn)動(dòng)的角度為：3.10 電子測(cè)角電子測(cè)角 3 3、光柵度盤測(cè)角裝置及其測(cè)量原理、光柵度盤測(cè)角裝置及其測(cè)量原理 測(cè)角原理測(cè)角原理q 光柵度盤是測(cè)定光柵轉(zhuǎn)動(dòng)的增加量，被稱為光柵度盤是測(cè)定光柵轉(zhuǎn)動(dòng)的增加量，被稱為增量式測(cè)角增量式測(cè)角q 度盤測(cè)角誤差具有積累性度盤測(cè)角誤差具有積累性q 關(guān)機(jī)后角度信息不保留關(guān)機(jī)后角度信息不保留q 開機(jī)需要初始化開機(jī)需要初始化 第11頁(yè)/共

9、76頁(yè)4 4、光柵度盤轉(zhuǎn)動(dòng)方向判別、光柵度盤轉(zhuǎn)動(dòng)方向判別 光柵度盤應(yīng)該能自動(dòng)判斷轉(zhuǎn)動(dòng)方向，即當(dāng)照準(zhǔn)部順時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)，計(jì)數(shù)系統(tǒng)做加法計(jì)數(shù)，逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)，做減法計(jì)數(shù)。光柵度盤應(yīng)該能自動(dòng)判斷轉(zhuǎn)動(dòng)方向，即當(dāng)照準(zhǔn)部順時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)，計(jì)數(shù)系統(tǒng)做加法計(jì)數(shù)，逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)，做減法計(jì)數(shù)。B/4ab 基本結(jié)構(gòu)基本結(jié)構(gòu) 在測(cè)角裝置中，增加一個(gè)光電接收管在測(cè)角裝置中，增加一個(gè)光電接收管b，它與原來(lái)的光電它與原來(lái)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(cè)角電子測(cè)角 第12頁(yè)/共76頁(yè)q 順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，莫爾條紋從左向右移動(dòng)，順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，莫爾條紋從左向右移動(dòng)，a管電流信號(hào)管電流信號(hào)超前超前b 管電流信號(hào)管電流信號(hào)

10、90； q 逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，莫爾條紋逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，莫爾條紋 從右向左移動(dòng)，從右向左移動(dòng)，a管電管電 流信號(hào)流信號(hào)滯后滯后b管電流信管電流信 號(hào)號(hào)90；3.10 電子測(cè)角電子測(cè)角 光柵度盤轉(zhuǎn)動(dòng)方向判別的原理光柵度盤轉(zhuǎn)動(dòng)方向判別的原理q 轉(zhuǎn)動(dòng)方向不同，則轉(zhuǎn)動(dòng)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(jì)數(shù)器脈沖可逆計(jì)數(shù)器，當(dāng)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)進(jìn)行加法，當(dāng)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)進(jìn)行加法計(jì)數(shù)，逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)進(jìn)行減法計(jì)數(shù)。計(jì)數(shù)，逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)進(jìn)行減法計(jì)數(shù)。 B/4ab第13頁(yè)/共76頁(yè)5 5、光柵度盤測(cè)角中的電子測(cè)微技術(shù)、光柵度盤測(cè)角中的電子測(cè)微技術(shù) 原因原因 直接用光柵度盤測(cè)

11、角，其角度分辨率較低，要達(dá)到秒級(jí)的測(cè)角精度，必須利用角度測(cè)微技術(shù)。直接用光柵度盤測(cè)角，其角度分辨率較低，要達(dá)到秒級(jí)的測(cè)角精度，必須利用角度測(cè)微技術(shù)。3.10 電子測(cè)角電子測(cè)角 當(dāng)光柵度盤直徑為當(dāng)光柵度盤直徑為7cm，圓周長(zhǎng)約為圓周長(zhǎng)約為22cm，線條密度為線條密度為100，則兩光柵刻線對(duì)應(yīng)的夾角：，則兩光柵刻線對(duì)應(yīng)的夾角：09 .5822000/360第14頁(yè)/共76頁(yè)3.10 電子測(cè)角電子測(cè)角 5 5、光柵度盤測(cè)角中的電子測(cè)微技術(shù)、光柵度盤測(cè)角中的電子測(cè)微技術(shù) 光電流光電流光柵轉(zhuǎn)動(dòng)方向光柵轉(zhuǎn)動(dòng)方向1234ab 四倍頻直接測(cè)微法四倍頻直接測(cè)微法( (Fourfold-Frequency Dir

12、ect Micrometry) 光電接收管光電接收管a、b產(chǎn)生產(chǎn)生兩個(gè)兩個(gè)相位差為相位差為90的電流信號(hào)，即每個(gè)莫爾條紋產(chǎn)生的電流信號(hào)，即每個(gè)莫爾條紋產(chǎn)生四個(gè)四個(gè)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(yè)/共76頁(yè)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(gè)線條，角度分劃值個(gè)線條，角度分劃值104。為了達(dá)到。為了達(dá)到3的最小分辨率，需要測(cè)微因子的最小分辨率，需要測(cè)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(cè)微因子?xùn)?/p>

13、，得測(cè)微因子2；q 度盤對(duì)徑位置安置兩套測(cè)量度盤對(duì)徑位置安置兩套測(cè)量 裝置，得測(cè)微因子裝置，得測(cè)微因子2；q 四枚硅光電池產(chǎn)生四個(gè)相位四枚硅光電池產(chǎn)生四個(gè)相位 差為差為90的正弦信號(hào)，可得的正弦信號(hào)，可得 測(cè)微因子測(cè)微因子83.10 電子測(cè)角電子測(cè)角 5 5、光柵度盤測(cè)角中的電子測(cè)微技術(shù)、光柵度盤測(cè)角中的電子測(cè)微技術(shù) 第16頁(yè)/共76頁(yè)0315135 27018090452253.10 電子測(cè)角電子測(cè)角 三、碼區(qū)度盤測(cè)角原理三、碼區(qū)度盤測(cè)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(jìn)制編碼度盤測(cè)角二進(jìn)制編碼度盤測(cè)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(chǔ)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(chǔ)上，將編碼度盤分成數(shù)目一定、面積相等的扇形區(qū) 關(guān)系關(guān)系 設(shè)碼道數(shù)為設(shè)碼道數(shù)為n，則相應(yīng)的碼區(qū)數(shù)則相應(yīng)的碼區(qū)數(shù)S為為： nS2第17頁(yè)/共76頁(yè)-E-E0101發(fā)光管發(fā)光管光電二極管光電二極管旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)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(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，即獲得該碼區(qū)的二進(jìn)制讀數(shù)。將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，即獲得該碼區(qū)的二進(jìn)制讀數(shù)。3.1

15、0 電子測(cè)角電子測(cè)角 1 1二進(jìn)制編碼度盤測(cè)角二進(jìn)制編碼度盤測(cè)角第18頁(yè)/共76頁(yè) 二進(jìn)制數(shù)經(jīng)譯碼器轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制值，然后乘以一個(gè)權(quán)重，則每一組二進(jìn)制碼一一對(duì)應(yīng)度盤分劃中的某一角度值，從而實(shí)現(xiàn)角度測(cè)量的自動(dòng)讀數(shù)與顯示。二進(jìn)制數(shù)經(jīng)譯碼器轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制值，然后乘以一個(gè)權(quán)重，則每一組二進(jìn)制碼一一對(duì)應(yīng)度盤分劃中的某一角度值，從而實(shí)現(xiàn)角度測(cè)量的自動(dòng)讀數(shù)與顯示。3.10 電子測(cè)角電子測(cè)角 1 1二進(jìn)制編碼度盤測(cè)角二進(jìn)制編碼度盤測(cè)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(yè)/共76頁(yè) 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(diǎn)：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(diǎn)：q 儀器一開機(jī)即可讀取和顯示角度信息儀器一開機(jī)即可讀取和顯示角度信息q 關(guān)機(jī)后角度信息不丟失關(guān)機(jī)后角度信息不丟失q 度盤測(cè)角誤差不積累度盤測(cè)角誤差不積累 碼區(qū)度盤測(cè)角的優(yōu)點(diǎn)碼區(qū)度盤測(cè)角的優(yōu)點(diǎn)因此，常稱編碼度盤測(cè)角為因此，常稱編碼度盤測(cè)角為絕對(duì)式測(cè)角絕對(duì)式

17、測(cè)角。3.10 電子測(cè)角電子測(cè)角 1 1二進(jìn)制編碼度盤測(cè)角二進(jìn)制編碼度盤測(cè)角第20頁(yè)/共76頁(yè) 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(chǎn)生讀數(shù)錯(cuò)誤。，此處易產(chǎn)生讀數(shù)錯(cuò)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(gè)同時(shí)發(fā)生變化。相鄰碼區(qū)的碼道狀態(tài)有幾個(gè)同時(shí)發(fā)生變化。 碼區(qū)度盤測(cè)角的缺點(diǎn)碼區(qū)度盤測(cè)角的缺點(diǎn)粗差產(chǎn)生的根本原因粗差產(chǎn)生的根本原因. .圖中：正確圖中：正確0000（相當(dāng)（相當(dāng)0讀數(shù)）讀數(shù)） 實(shí)際實(shí)際1000（相當(dāng)（相當(dāng)180讀數(shù)）讀數(shù)）3.10 電子測(cè)角電子測(cè)角 1 1二進(jìn)制編碼度盤測(cè)角二進(jìn)制編碼度盤測(cè)角第21

18、頁(yè)/共76頁(yè)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(dāng)二進(jìn)制的位數(shù)為當(dāng)二進(jìn)制的位數(shù)為n時(shí)，循環(huán)碼數(shù)也有時(shí)，循環(huán)碼數(shù)也有n位，兩者之間的邏輯關(guān)系為：位，兩者之間的邏輯關(guān)系為： 式中：式中：B表示二進(jìn)制碼，表示二進(jìn)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(cè)角電子測(cè)角 2.2.葛萊碼盤測(cè)角葛萊碼盤測(cè)角( (Gray Code Circle) )第22頁(yè)/共76頁(yè) 4位二進(jìn)制碼、葛萊碼和對(duì)應(yīng)的十進(jìn)制數(shù)之間的關(guān)系如表所

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

20、萊碼盤存在鋸齒誤差，由此產(chǎn)生的誤差只影響到相鄰碼區(qū)，不大于一個(gè)碼區(qū)對(duì)應(yīng)的角度值。葛萊碼度盤的特點(diǎn)是：葛萊碼度盤的特點(diǎn)是： 各位數(shù)均為無(wú)權(quán)代碼；各位數(shù)均為無(wú)權(quán)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(cè)角電子測(cè)角 2.2.葛萊碼盤測(cè)角葛萊碼盤測(cè)角第24頁(yè)/共76頁(yè) 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(zhǎng)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(zhǎng)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(zhǎng)為碼區(qū)最外沿的弧長(zhǎng)為0.002mm3.3. 碼區(qū)度盤的電子測(cè)微原理碼區(qū)度盤的電子測(cè)微原理3.10 電子測(cè)角電子測(cè)角 度盤中心光電接收管S第25頁(yè)/共76頁(yè)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(jié)構(gòu)基本結(jié)構(gòu)外側(cè)外側(cè): 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(nèi)側(cè)內(nèi)側(cè): 全圓全圓128個(gè)周期的正弦刻縫個(gè)周期的正弦刻縫基本原理基本原理 對(duì)每個(gè)正弦刻縫內(nèi)插對(duì)每個(gè)正弦刻縫內(nèi)插1000個(gè)脈沖個(gè)脈沖,即把全圓分為即把全圓分為128000個(gè)分劃，每一分

22、劃約為個(gè)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(cè)角電子測(cè)角 3.3. 碼區(qū)度盤的電子測(cè)微原理碼區(qū)度盤的電子測(cè)微原理第26頁(yè)/共76頁(yè) 多碼道碼區(qū)度盤的加工工藝比較復(fù)雜，成本較高。多碼道碼區(qū)度盤的加工工藝比較復(fù)雜，成本較高。20世紀(jì)世紀(jì)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(hào)，用以表示一定的字符、數(shù)字及符號(hào)組成的信息。條碼系統(tǒng)是由條碼符號(hào)設(shè)計(jì)、制作及掃描閱讀組成的自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)。是由一組按一定編碼規(guī)則排列的條、空符號(hào)，用以表示一定的字符、數(shù)字及符號(hào)組成的信息。條碼

23、系統(tǒng)是由條碼符號(hào)設(shè)計(jì)、制作及掃描閱讀組成的自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)。 條形編碼3.10 電子測(cè)角電子測(cè)角 四、條碼度盤測(cè)角原理四、條碼度盤測(cè)角原理第27頁(yè)/共76頁(yè)徠卡全站儀條碼度盤徠卡全站儀條碼度盤3.10 電子測(cè)角電子測(cè)角 四、條碼度盤測(cè)角原理四、條碼度盤測(cè)角原理第28頁(yè)/共76頁(yè) 條碼度盤使用條形系統(tǒng)區(qū)分和識(shí)別度盤的角度信息，其主要特點(diǎn)是條碼度盤使用條形系統(tǒng)區(qū)分和識(shí)別度盤的角度信息，其主要特點(diǎn)是只需一個(gè)刻劃碼道只需一個(gè)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(shí)別，經(jīng)一個(gè)陣列識(shí)別，經(jīng)一個(gè)8位位A/D（模模/數(shù)）轉(zhuǎn)換器讀出，提供大約數(shù)）轉(zhuǎn)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(cè)角電子測(cè)角 四、條碼度盤測(cè)角原理四、條碼度盤測(cè)角原理第29頁(yè)/共76頁(yè)3.10 電子測(cè)角電子測(cè)角 四、條碼度盤測(cè)角原理四、條碼度盤測(cè)角原理在對(duì)徑設(shè)置多個(gè)條碼探測(cè)裝置，其作用為：在對(duì)徑設(shè)置多個(gè)條碼探測(cè)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(yè)/共76頁(yè) 徠卡徠卡TC1800對(duì)徑安裝一對(duì)條碼探測(cè)裝置；而對(duì)徑安裝一對(duì)條碼探測(cè)裝置；而TC2003對(duì)徑設(shè)置兩對(duì)條碼探

25、測(cè)裝置，采用專用角度計(jì)量?jī)x器對(duì)徑設(shè)置兩對(duì)條碼探測(cè)裝置，采用專用角度計(jì)量?jī)x器TPM對(duì)全站儀度盤偏心的幅度和度盤偏心的相位角進(jìn)行測(cè)定，測(cè)角精度隨著對(duì)全站儀度盤偏心的幅度和度盤偏心的相位角進(jìn)行測(cè)定，測(cè)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(cè)角電子測(cè)角 四、條碼度盤測(cè)角原理四、條碼度盤測(cè)角原理第31頁(yè)/共76頁(yè)條形碼識(shí)別條形碼識(shí)別3.10 電子測(cè)角電子測(cè)角 四、條碼度盤測(cè)角原理四、條碼度盤測(cè)角原理q 確定確定CCD陣列上獨(dú)立編碼線的中心位置陣列上獨(dú)立編碼線的中心位置q 使用適當(dāng)?shù)挠?jì)算方法求得平均值，完成精密測(cè)量使用適當(dāng)?shù)挠?jì)算方法求得平均值，完成精密測(cè)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(cè)量可包含大約編碼線才能確定位置，通常情況下，單次測(cè)量可包含大約60條條編碼線，因此改進(jìn)了角度內(nèi)插精度，進(jìn)一步提高了角度測(cè)量的可靠性。編碼線，因此改進(jìn)了角度內(nèi)插精度，進(jìn)一步提高了角度測(cè)量的可靠性。 第32頁(yè)/共76頁(yè)補(bǔ)充：補(bǔ)充： 常用的角度單位：常用的角度單位：1、360度六十進(jìn)制：度六十進(jìn)制： 2、360度十進(jìn)制：度十進(jìn)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(cè)角電子測(cè)角 第33頁(yè)/共76頁(yè)3.10 電子測(cè)角電子測(cè)角 五、動(dòng)態(tài)度盤測(cè)角原理五、動(dòng)態(tài)度盤測(cè)角原理 組成組成q 光柵度盤及其驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)光柵度盤及其驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)q 與儀器底座連接在一起的固定光柵探測(cè)器和與照準(zhǔn)部連接與儀器底座連接在一起的固定光柵探測(cè)器和與照準(zhǔn)部連接 在一起的活動(dòng)光柵探測(cè)器在一起的活動(dòng)光柵探測(cè)器q 數(shù)字測(cè)微系統(tǒng)等。數(shù)字測(cè)微系統(tǒng)等。第34頁(yè)/共76頁(yè)原理原理 在度盤的外緣設(shè)置有與基座連結(jié)的在度盤的外緣設(shè)置有與基座連結(jié)的固定光電探測(cè)器固定光電探測(cè)器LS，而在內(nèi)緣設(shè)置有與照準(zhǔn)部連接在一起隨照準(zhǔn)部旋轉(zhuǎn)的而在內(nèi)緣設(shè)置有與照準(zhǔn)部連接在一起隨照準(zhǔn)部旋轉(zhuǎn)的活動(dòng)光電探測(cè)器活動(dòng)光電探測(cè)器LR 。如果將如

28、果將LS視為零位，則視為零位，則LR相當(dāng)于望遠(yuǎn)鏡的視準(zhǔn)方向，相當(dāng)于望遠(yuǎn)鏡的視準(zhǔn)方向， LS與與LR之間的夾角之間的夾角 即為待測(cè)的角度。即為待測(cè)的角度。3.10 電子測(cè)角電子測(cè)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(cè)量，故有利于消除度盤分劃誤差的影響。的測(cè)量，故有利于消除度盤分劃誤差的影響。第35頁(yè)/共76頁(yè) 原理原理 度盤旋轉(zhuǎn)時(shí)，當(dāng)透光條紋通過光電探測(cè)器時(shí)，則輸出高電平；當(dāng)不透光條紋通過光電探測(cè)器時(shí)，則輸出低電平。隨著度盤的連續(xù)旋轉(zhuǎn)，探測(cè)器分別輸出方波信號(hào)。度盤旋轉(zhuǎn)時(shí)，當(dāng)透光條紋通過光電探測(cè)器時(shí)，則輸出高電平；當(dāng)不透光條紋通過光電探測(cè)器時(shí)，則輸出低電平。隨著度盤的連續(xù)旋

29、轉(zhuǎn)，探測(cè)器分別輸出方波信號(hào)。 3.10 電子測(cè)角電子測(cè)角 第36頁(yè)/共76頁(yè) 原理原理 度盤一個(gè)刻劃周期對(duì)應(yīng)的圓周角為：度盤一個(gè)刻劃周期對(duì)應(yīng)的圓周角為： 0 = 2 /N 則探測(cè)器則探測(cè)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(zhuǎn)速恒定轉(zhuǎn)速恒定的情況下，測(cè)定夾角實(shí)質(zhì)上是測(cè)定某一度盤刻劃分別經(jīng)過兩探測(cè)器的時(shí)間差的情況下，測(cè)定夾角實(shí)質(zhì)上是測(cè)定某一度盤刻劃分別經(jīng)過兩探測(cè)器的時(shí)間差T，即：即：T=nT0+ t3.10 電子測(cè)角電子測(cè)角 第37頁(yè)/共76頁(yè) 原理原理 在度盤中設(shè)置在度盤中設(shè)置角度粗測(cè)刻劃標(biāo)志角度粗測(cè)刻劃標(biāo)志，在每隔，在每隔90的位置上設(shè)置的位置上設(shè)置4個(gè)

30、標(biāo)志個(gè)標(biāo)志A、B、C、D。如果測(cè)定標(biāo)志如果測(cè)定標(biāo)志A分別通過分別通過LS、LR探測(cè)器的時(shí)間差為探測(cè)器的時(shí)間差為TA，則待測(cè)角則待測(cè)角 中中 0個(gè)數(shù)為個(gè)數(shù)為：)/(Int0TTcnAA 同樣，通過標(biāo)志同樣，通過標(biāo)志B、C、D也可分別測(cè)得也可分別測(cè)得n值，用于相互檢核。如果有差異，則自動(dòng)重復(fù)測(cè)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(dòng)重復(fù)測(cè)量一次，以保證值的正確性。3.10 電子測(cè)角電子測(cè)角 第38頁(yè)/共76頁(yè)特點(diǎn)特點(diǎn) 動(dòng)態(tài)度盤測(cè)角的最大特點(diǎn)是度盤全周分劃都參與掃描測(cè)角，有效地消除了度盤分劃誤差的影響。動(dòng)態(tài)度盤測(cè)角的最大特點(diǎn)是度盤全周分劃都參與掃描測(cè)角，有效地消除了度盤分劃誤差

31、的影響。 通過對(duì)徑設(shè)置兩對(duì)通過對(duì)徑設(shè)置兩對(duì)LS、LR 探測(cè)器，可進(jìn)一步消除度盤偏心差的影響。探測(cè)器，可進(jìn)一步消除度盤偏心差的影響。應(yīng)用應(yīng)用 動(dòng)態(tài)度盤測(cè)角原理常用于高精度電子測(cè)角，但因耗電量高、測(cè)量速度相對(duì)較慢等原因，近年來(lái)已不大使用。動(dòng)態(tài)度盤測(cè)角原理常用于高精度電子測(cè)角，但因耗電量高、測(cè)量速度相對(duì)較慢等原因，近年來(lái)已不大使用。3.10 電子測(cè)角電子測(cè)角 五、動(dòng)態(tài)度盤測(cè)角原理五、動(dòng)態(tài)度盤測(cè)角原理第39頁(yè)/共76頁(yè) 度盤測(cè)角原理度盤測(cè)角原理q 光柵度盤光柵度盤 測(cè)角測(cè)定的是指示光柵相對(duì)光柵度盤的轉(zhuǎn)動(dòng)量的累計(jì)，故稱光柵度盤測(cè)角為測(cè)角測(cè)定的是指示光柵相對(duì)光柵度盤的轉(zhuǎn)動(dòng)量的累計(jì)，故稱光柵度盤測(cè)角為相對(duì)增

32、量式測(cè)角相對(duì)增量式測(cè)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(duì)應(yīng)，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(duì)應(yīng)，傳感器將編碼信息解讀得到角度信息，被稱為絕對(duì)式測(cè)角。絕對(duì)式測(cè)角。q 動(dòng)態(tài)度盤動(dòng)態(tài)度盤 角度信息體現(xiàn)在運(yùn)動(dòng)傳感器與固定傳感器之間所形成的夾角，通過累計(jì)測(cè)定某一光柵度盤刻線分別經(jīng)過兩傳感器的時(shí)間差而求得，因此屬角度信息體現(xiàn)在運(yùn)動(dòng)傳感器與固定傳感器之間所形成的夾角，通過累計(jì)測(cè)定某一光柵度盤刻線分別經(jīng)過兩傳感器的時(shí)間差而求得，因此屬增量式測(cè)角方式。增量式測(cè)角方式。3.10 電子測(cè)角電子測(cè)角 六、電子測(cè)角的比較六、電子測(cè)

33、角的比較第40頁(yè)/共76頁(yè) 關(guān)機(jī)后角度信息的保留關(guān)機(jī)后角度信息的保留q 光柵度盤光柵度盤 指示光柵相對(duì)光柵度盤的轉(zhuǎn)動(dòng)信息是一個(gè)過程概念，沒有物質(zhì)載體，儀器關(guān)機(jī)后該信息即消失，儀器次開機(jī)時(shí)角度為零，或者轉(zhuǎn)動(dòng)儀器探測(cè)度盤零位后才能顯示角度信息。指示光柵相對(duì)光柵度盤的轉(zhuǎn)動(dòng)信息是一個(gè)過程概念，沒有物質(zhì)載體，儀器關(guān)機(jī)后該信息即消失，儀器次開機(jī)時(shí)角度為零，或者轉(zhuǎn)動(dòng)儀器探測(cè)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(zhì)載體角度信息直接刻在度盤上，有具體的物質(zhì)載體 ，當(dāng)儀器關(guān)機(jī)時(shí)角度信息保留，在儀器開機(jī)時(shí)即可顯示角度信息，當(dāng)儀器關(guān)機(jī)時(shí)角度信息保留，在儀器開機(jī)時(shí)即可顯示

34、角度信息。q 動(dòng)態(tài)度盤動(dòng)態(tài)度盤 角度信息由兩個(gè)傳感器之間的夾角來(lái)表示，有具體的物質(zhì)載體角度信息由兩個(gè)傳感器之間的夾角來(lái)表示，有具體的物質(zhì)載體 ，因此當(dāng)儀器關(guān)機(jī)時(shí)角度信息仍然保留，并且在儀器開機(jī)時(shí)即可顯示角度信息。，因此當(dāng)儀器關(guān)機(jī)時(shí)角度信息仍然保留，并且在儀器開機(jī)時(shí)即可顯示角度信息。3.10 電子測(cè)角電子測(cè)角 第41頁(yè)/共76頁(yè) 度盤測(cè)角誤差的積累度盤測(cè)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(duì)光柵度盤轉(zhuǎn)動(dòng)的增量式測(cè)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(duì)光柵度盤轉(zhuǎn)動(dòng)的增量式測(cè)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(duì)式測(cè)角方式，直接獲取度盤某一區(qū)域的角度信息，沒有累計(jì)測(cè)量過程，因此不存在度盤測(cè)角誤差的積累。采用絕對(duì)式測(cè)角方式，直接獲取度盤某一區(qū)域的角度信息，沒有累計(jì)測(cè)量過程，因此不存在度盤測(cè)角誤差的積累。q 動(dòng)態(tài)度盤動(dòng)態(tài)度盤 動(dòng)態(tài)度盤因所有刻劃參加積分掃描測(cè)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(dòng)態(tài)度盤因所有刻劃參加積分掃描測(cè)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(cè)角電子測(cè)角 第42頁(yè)/共76頁(yè) 儀器轉(zhuǎn)動(dòng)速度的限制儀器轉(zhuǎn)動(dòng)速度的限制q 光柵度盤光柵度盤 儀器一邊轉(zhuǎn)動(dòng)一邊要采集角度信息，由于電路響應(yīng)速度等方面的

36、限制，所以儀器轉(zhuǎn)動(dòng)的速度不能太快，否則不能保證正確角度讀數(shù)而顯示錯(cuò)誤信息。儀器一邊轉(zhuǎn)動(dòng)一邊要采集角度信息，由于電路響應(yīng)速度等方面的限制，所以儀器轉(zhuǎn)動(dòng)的速度不能太快，否則不能保證正確角度讀數(shù)而顯示錯(cuò)誤信息。 q 編碼度盤編碼度盤 編碼度盤在儀器轉(zhuǎn)動(dòng)過程中不需要采集角度信息，故對(duì)儀器轉(zhuǎn)動(dòng)速度沒有限制。編碼度盤在儀器轉(zhuǎn)動(dòng)過程中不需要采集角度信息，故對(duì)儀器轉(zhuǎn)動(dòng)速度沒有限制。q 動(dòng)態(tài)度盤動(dòng)態(tài)度盤 在正常角度測(cè)量模式下，儀器轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)度盤測(cè)角機(jī)構(gòu)并不工作，因此對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)速度沒有限制。在正常角度測(cè)量模式下，儀器轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)度盤測(cè)角機(jī)構(gòu)并不工作，因此對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)速度沒有限制。 3.10 電子測(cè)角電子測(cè)角 第43頁(yè)/共76頁(yè) 綜合

37、分析綜合分析 在現(xiàn)代全站儀（電子經(jīng)緯儀）中廣泛采用編碼度盤測(cè)角，在現(xiàn)代全站儀（電子經(jīng)緯儀）中廣泛采用編碼度盤測(cè)角， 不同電子度盤測(cè)角原理的比較情況：不同電子度盤測(cè)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(dòng)態(tài)度盤動(dòng)態(tài)度盤測(cè)量原理測(cè)量原理增量式增量式絕對(duì)式絕對(duì)式增量式增量式關(guān)機(jī)后角度信息關(guān)機(jī)后角度信息不保留不保留保留保留保留保留度盤測(cè)角誤差度盤測(cè)角誤差積累積累不積累不積累積累積累儀器轉(zhuǎn)動(dòng)速度儀器轉(zhuǎn)動(dòng)速度有限制有限制無(wú)限制無(wú)限制無(wú)限制無(wú)限制制造工藝制造工藝相對(duì)簡(jiǎn)單相對(duì)簡(jiǎn)單相對(duì)復(fù)雜相對(duì)復(fù)雜相對(duì)復(fù)雜相對(duì)復(fù)雜度盤類型度盤類型比較內(nèi)容比較內(nèi)容3.10 電子測(cè)角電子測(cè)角 第44頁(yè)/共76頁(yè) 20世

38、紀(jì)世紀(jì)90年代，自動(dòng)目標(biāo)識(shí)別（年代，自動(dòng)目標(biāo)識(shí)別（ATR，Automtic Target Recognition）技術(shù)的出現(xiàn)，突破了角度測(cè)量中需要人工照準(zhǔn)目標(biāo)的重大缺陷，使全站儀的自動(dòng)化角度測(cè)量發(fā)生了質(zhì)的飛躍。技術(shù)的出現(xiàn)，突破了角度測(cè)量中需要人工照準(zhǔn)目標(biāo)的重大缺陷，使全站儀的自動(dòng)化角度測(cè)量發(fā)生了質(zhì)的飛躍。 嚴(yán)格意義上講，嚴(yán)格意義上講，ATR功能實(shí)現(xiàn)的是目標(biāo)的自動(dòng)識(shí)別和自動(dòng)照準(zhǔn)，而不是角度的自動(dòng)測(cè)量。功能實(shí)現(xiàn)的是目標(biāo)的自動(dòng)識(shí)別和自動(dòng)照準(zhǔn)，而不是角度的自動(dòng)測(cè)量。 在在電子測(cè)角、電子測(cè)距電子測(cè)角、電子測(cè)距的基礎(chǔ)上，的基礎(chǔ)上，馬達(dá)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)和和ATR功能的出現(xiàn)，使功能的出現(xiàn)，使全站儀在自動(dòng)化、智能化

39、方面得到了全面的發(fā)展，預(yù)示了全站儀在自動(dòng)化、智能化方面得到了全面的發(fā)展，預(yù)示了測(cè)量機(jī)器人測(cè)量機(jī)器人的來(lái)臨。的來(lái)臨。3.10 電子測(cè)角電子測(cè)角 七、七、 ATR角度測(cè)量角度測(cè)量第45頁(yè)/共76頁(yè) 徠卡徠卡ATR技術(shù)原理技術(shù)原理 ATR部件被安裝在全站儀的望遠(yuǎn)鏡上。紅外光束通過光學(xué)部件被同軸地投影在望遠(yuǎn)鏡上，從物鏡發(fā)射出去，反射回來(lái)的光束，形成光點(diǎn)由內(nèi)置部件被安裝在全站儀的望遠(yuǎn)鏡上。紅外光束通過光學(xué)部件被同軸地投影在望遠(yuǎn)鏡上，從物鏡發(fā)射出去，反射回來(lái)的光束，形成光點(diǎn)由內(nèi)置CCD相機(jī)接收，以相機(jī)接收，以CCD相機(jī)中心作為參考點(diǎn)確定位置。相機(jī)中心作為參考點(diǎn)確定位置。 假如假如CCD相機(jī)中心與望遠(yuǎn)鏡光軸

40、的調(diào)整是正確的，則可從相機(jī)中心與望遠(yuǎn)鏡光軸的調(diào)整是正確的，則可從CCD相機(jī)上光點(diǎn)的位置直接計(jì)算并輸出以相機(jī)上光點(diǎn)的位置直接計(jì)算并輸出以ATR方式測(cè)得的水平角度和垂直角。方式測(cè)得的水平角度和垂直角。3.10 電子測(cè)角電子測(cè)角 第46頁(yè)/共76頁(yè)q ATR視差視差 與人工照準(zhǔn)目標(biāo)存在視準(zhǔn)差一樣，與人工照準(zhǔn)目標(biāo)存在視準(zhǔn)差一樣，ATR同樣存在視準(zhǔn)差。同樣存在視準(zhǔn)差。ATR視準(zhǔn)差的校準(zhǔn)是提高其測(cè)量精度的重要環(huán)節(jié)。視準(zhǔn)差的校準(zhǔn)是提高其測(cè)量精度的重要環(huán)節(jié)。q 視差檢驗(yàn)視差檢驗(yàn) 測(cè)定測(cè)定ATR視準(zhǔn)差時(shí)，必須人工將望遠(yuǎn)鏡對(duì)準(zhǔn)棱鏡中心，望遠(yuǎn)鏡十字絲提供的視準(zhǔn)線與視準(zhǔn)差時(shí)，必須人工將望遠(yuǎn)鏡對(duì)準(zhǔn)棱鏡中心，望遠(yuǎn)鏡十字絲

41、提供的視準(zhǔn)線與CCD相機(jī)中心之間的水平和垂直方向上的偏差由儀器計(jì)算并存貯下來(lái)，用于相機(jī)中心之間的水平和垂直方向上的偏差由儀器計(jì)算并存貯下來(lái)，用于ATR方式測(cè)量時(shí)的角度改正。方式測(cè)量時(shí)的角度改正。 如果在測(cè)角中既用如果在測(cè)角中既用ATR方式，又用人工方式，檢查并校準(zhǔn)方式，又用人工方式，檢查并校準(zhǔn)ATR視準(zhǔn)差是十分必要的。因?yàn)橹挥羞@樣，兩種方法才能達(dá)到最佳匹配。視準(zhǔn)差是十分必要的。因?yàn)橹挥羞@樣，兩種方法才能達(dá)到最佳匹配。3.10 電子測(cè)角電子測(cè)角 徠卡徠卡ATR技術(shù)原理技術(shù)原理第47頁(yè)/共76頁(yè)q 目標(biāo)搜索過程目標(biāo)搜索過程 啟動(dòng)啟動(dòng)ATR，首先進(jìn)行目標(biāo)搜索過程。全站儀發(fā)射紅外光束，根據(jù)返回的信號(hào)判

42、斷視場(chǎng)內(nèi)有無(wú)棱鏡，如未發(fā)現(xiàn)棱鏡，望遠(yuǎn)鏡在馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)下按螺旋式或矩形方式連續(xù)搜索目標(biāo)。首先進(jìn)行目標(biāo)搜索過程。全站儀發(fā)射紅外光束，根據(jù)返回的信號(hào)判斷視場(chǎng)內(nèi)有無(wú)棱鏡，如未發(fā)現(xiàn)棱鏡，望遠(yuǎn)鏡在馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)下按螺旋式或矩形方式連續(xù)搜索目標(biāo)。TCA2003TCRA1101。 ATR一旦探測(cè)到棱鏡，望遠(yuǎn)鏡馬上停止搜索，即刻進(jìn)入目標(biāo)照準(zhǔn)過程。若未發(fā)現(xiàn)棱鏡，則望遠(yuǎn)鏡返回原來(lái)位置并提示相關(guān)信息，若繼續(xù)進(jìn)行搜索，則搜索范圍將擴(kuò)大。一旦探測(cè)到棱鏡，望遠(yuǎn)鏡馬上停止搜索，即刻進(jìn)入目標(biāo)照準(zhǔn)過程。若未發(fā)現(xiàn)棱鏡，則望遠(yuǎn)鏡返回原來(lái)位置并提示相關(guān)信息，若繼續(xù)進(jìn)行搜索，則搜索范圍將擴(kuò)大。3.10 電子測(cè)角電子測(cè)角 徠卡徠卡ATR目標(biāo)精確

43、照準(zhǔn)目標(biāo)精確照準(zhǔn) 第48頁(yè)/共76頁(yè)q 目標(biāo)精確照準(zhǔn)目標(biāo)精確照準(zhǔn) CCD相機(jī)接收到反射回來(lái)的照準(zhǔn)光點(diǎn)，如果該光點(diǎn)偏離棱鏡中心，相機(jī)接收到反射回來(lái)的照準(zhǔn)光點(diǎn)，如果該光點(diǎn)偏離棱鏡中心，CCD相機(jī)則計(jì)算出該偏離量，并按該偏離量驅(qū)動(dòng)望遠(yuǎn)鏡直接移向棱鏡中心。相機(jī)則計(jì)算出該偏離量，并按該偏離量驅(qū)動(dòng)望遠(yuǎn)鏡直接移向棱鏡中心。q 啟動(dòng)測(cè)量啟動(dòng)測(cè)量 當(dāng)望遠(yuǎn)鏡十字絲中心偏離棱鏡中心在預(yù)定限差之內(nèi)后，望遠(yuǎn)鏡停止運(yùn)動(dòng)，當(dāng)望遠(yuǎn)鏡十字絲中心偏離棱鏡中心在預(yù)定限差之內(nèi)后，望遠(yuǎn)鏡停止運(yùn)動(dòng)，ATR測(cè)量十字絲中心和棱鏡中心間的水平和垂直剩余偏差，并對(duì)水平角和垂直角進(jìn)行改正。測(cè)量十字絲中心和棱鏡中心間的水平和垂直剩余偏差，并對(duì)水平角

44、和垂直角進(jìn)行改正。3.10 電子測(cè)角電子測(cè)角 徠卡徠卡ATR目標(biāo)精確照準(zhǔn)目標(biāo)精確照準(zhǔn) 第49頁(yè)/共76頁(yè)q 視窗情況視窗情況 在望遠(yuǎn)鏡視場(chǎng)內(nèi)看出十字絲中心沒有精確地照準(zhǔn)棱鏡中心，但儀器顯示的水平和垂直角度實(shí)際上是以棱鏡中心為準(zhǔn)的。在望遠(yuǎn)鏡視場(chǎng)內(nèi)看出十字絲中心沒有精確地照準(zhǔn)棱鏡中心，但儀器顯示的水平和垂直角度實(shí)際上是以棱鏡中心為準(zhǔn)的。q 優(yōu)化測(cè)量速度優(yōu)化測(cè)量速度 主要是為了優(yōu)化測(cè)量速度，因?yàn)橐屚h(yuǎn)鏡十字絲中心準(zhǔn)確定位于棱鏡中心是比較困難的主要是為了優(yōu)化測(cè)量速度，因?yàn)橐屚h(yuǎn)鏡十字絲中心準(zhǔn)確定位于棱鏡中心是比較困難的 ATR的角度測(cè)量和距離測(cè)量同時(shí)進(jìn)行。在每一次的角度測(cè)量和距離測(cè)量同時(shí)進(jìn)行。在每

45、一次ATR測(cè)量過程中，十字絲中心相對(duì)棱鏡中心的角度偏移量都重新測(cè)定，并相應(yīng)改正水平方向和垂直角，進(jìn)而精確地測(cè)量出距離或計(jì)算出目標(biāo)點(diǎn)坐標(biāo)。測(cè)量過程中，十字絲中心相對(duì)棱鏡中心的角度偏移量都重新測(cè)定，并相應(yīng)改正水平方向和垂直角，進(jìn)而精確地測(cè)量出距離或計(jì)算出目標(biāo)點(diǎn)坐標(biāo)。 3.10 電子測(cè)角電子測(cè)角 徠卡徠卡ATR目標(biāo)精確照準(zhǔn)目標(biāo)精確照準(zhǔn) 第50頁(yè)/共76頁(yè)粗略手動(dòng)照準(zhǔn)粗略手動(dòng)照準(zhǔn)探測(cè)目標(biāo)點(diǎn)探測(cè)目標(biāo)點(diǎn)找到否找到否？探測(cè)目標(biāo)點(diǎn)探測(cè)目標(biāo)點(diǎn)找到否找到否？開始螺旋掃描開始螺旋掃描結(jié)束掃描結(jié)束掃描確定角度改正確定角度改正限差內(nèi)限差內(nèi)？定定 位位角度測(cè)量角度測(cè)量計(jì)算坐標(biāo)計(jì)算坐標(biāo)距離測(cè)量距離測(cè)量角度改正測(cè)量角度改正測(cè)

46、量NoNoNoY esY esY es距離距離偏差偏差A(yù)TR處理器處理器經(jīng)緯儀處理器經(jīng)緯儀處理器EDM處理器處理器3.10 電子測(cè)角電子測(cè)角 徠卡徠卡ATR目標(biāo)精確照準(zhǔn)目標(biāo)精確照準(zhǔn) 第51頁(yè)/共76頁(yè)目標(biāo)鎖定跟蹤目標(biāo)鎖定跟蹤 (Locking & Tracking) ATR實(shí)際上是一個(gè)測(cè)量控制系統(tǒng)，它不僅提供實(shí)際值，而且也提供實(shí)際值與所需值之間的偏差，以及相對(duì)電子或光學(xué)視準(zhǔn)線在水平和垂直方向上的改正量。實(shí)際上是一個(gè)測(cè)量控制系統(tǒng)，它不僅提供實(shí)際值，而且也提供實(shí)際值與所需值之間的偏差，以及相對(duì)電子或光學(xué)視準(zhǔn)線在水平和垂直方向上的改正量。 因此在因此在ATR的基礎(chǔ)上，的基礎(chǔ)上，可實(shí)現(xiàn)對(duì)運(yùn)動(dòng)目

47、標(biāo)的鎖定跟蹤。可實(shí)現(xiàn)對(duì)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的鎖定跟蹤。當(dāng)目標(biāo)移動(dòng)時(shí)，當(dāng)目標(biāo)移動(dòng)時(shí)，ATR控制系統(tǒng)試圖使測(cè)量值偏差最小，則通過控制電路來(lái)確定馬達(dá)轉(zhuǎn)動(dòng)的電流，驅(qū)動(dòng)軸系讓望遠(yuǎn)鏡鎖定跟蹤目標(biāo)。目標(biāo)跟蹤基本是一種控制系統(tǒng)試圖使測(cè)量值偏差最小，則通過控制電路來(lái)確定馬達(dá)轉(zhuǎn)動(dòng)的電流，驅(qū)動(dòng)軸系讓望遠(yuǎn)鏡鎖定跟蹤目標(biāo)。目標(biāo)跟蹤基本是一種自動(dòng)控制或反饋過程自動(dòng)控制或反饋過程3.10 電子測(cè)角電子測(cè)角 第52頁(yè)/共76頁(yè) 確定角度改正確定角度改正控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)經(jīng)緯儀驅(qū)動(dòng)經(jīng)緯儀經(jīng)緯儀處理器經(jīng)緯儀處理器ATR處理器處理器光學(xué)轉(zhuǎn)換光學(xué)轉(zhuǎn)換q 特點(diǎn)特點(diǎn) 目標(biāo)跟蹤在整個(gè)測(cè)量過程中是連續(xù)運(yùn)行的。如果目標(biāo)聯(lián)系丟失，跟蹤就會(huì)中斷。此時(shí)全站儀

48、就會(huì)給出基于某運(yùn)動(dòng)模型的估計(jì)值，該模型假定棱鏡員在水平和垂直方向的運(yùn)動(dòng)速度是不變的。這個(gè)假定的速度源自對(duì)失去目標(biāo)前幾移鐘內(nèi)運(yùn)動(dòng)的數(shù)字處理，即目標(biāo)跟蹤在整個(gè)測(cè)量過程中是連續(xù)運(yùn)行的。如果目標(biāo)聯(lián)系丟失，跟蹤就會(huì)中斷。此時(shí)全站儀就會(huì)給出基于某運(yùn)動(dòng)模型的估計(jì)值，該模型假定棱鏡員在水平和垂直方向的運(yùn)動(dòng)速度是不變的。這個(gè)假定的速度源自對(duì)失去目標(biāo)前幾移鐘內(nèi)運(yùn)動(dòng)的數(shù)字處理，即濾波濾波。 3.10 電子測(cè)角電子測(cè)角 目標(biāo)鎖定跟蹤目標(biāo)鎖定跟蹤 (Locking & Tracking)第53頁(yè)/共76頁(yè)q 特點(diǎn)特點(diǎn) 當(dāng)棱鏡被遮擋時(shí)，當(dāng)棱鏡被遮擋時(shí)，ATR將中斷，此時(shí)儀器將保持在它所預(yù)測(cè)的棱鏡軌跡上移動(dòng)將中斷，

49、此時(shí)儀器將保持在它所預(yù)測(cè)的棱鏡軌跡上移動(dòng)3秒鐘，這種預(yù)測(cè)的根據(jù)是對(duì)失去目標(biāo)前幾秒鐘里棱鏡的移動(dòng)情況計(jì)算出來(lái)的平均速度和方向。秒鐘，這種預(yù)測(cè)的根據(jù)是對(duì)失去目標(biāo)前幾秒鐘里棱鏡的移動(dòng)情況計(jì)算出來(lái)的平均速度和方向。 一旦棱鏡重新進(jìn)入望遠(yuǎn)鏡視場(chǎng)，儀器將重新鎖定并跟蹤目標(biāo)。然而，如果在一旦棱鏡重新進(jìn)入望遠(yuǎn)鏡視場(chǎng)，儀器將重新鎖定并跟蹤目標(biāo)。然而，如果在3秒鐘內(nèi)沒有找到棱鏡，儀器將會(huì)自動(dòng)開始對(duì)失去棱鏡前后的區(qū)域進(jìn)行搜索，此時(shí)搜索窗口的大小依賴于它預(yù)測(cè)的路徑長(zhǎng)度和方向。秒鐘內(nèi)沒有找到棱鏡，儀器將會(huì)自動(dòng)開始對(duì)失去棱鏡前后的區(qū)域進(jìn)行搜索，此時(shí)搜索窗口的大小依賴于它預(yù)測(cè)的路徑長(zhǎng)度和方向。3.10 電子測(cè)角電子測(cè)角 目

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

51、差增加0.5mm。若使用圓棱鏡，則各項(xiàng)工作指標(biāo)要降低。若使用圓棱鏡，則各項(xiàng)工作指標(biāo)要降低。 實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，TCA的視場(chǎng)角為的視場(chǎng)角為8，對(duì)于圓棱鏡其最小測(cè)量距離為，對(duì)于圓棱鏡其最小測(cè)量距離為5m，而微棱鏡則為而微棱鏡則為15m。 就目前的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)來(lái)說就目前的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)來(lái)說, ,ATR的測(cè)角精度和標(biāo)準(zhǔn)測(cè)角精度基本相當(dāng)。的測(cè)角精度和標(biāo)準(zhǔn)測(cè)角精度基本相當(dāng)。3.10 電子測(cè)角電子測(cè)角 第55頁(yè)/共76頁(yè) 全圓方向法一測(cè)回水平方向標(biāo)準(zhǔn)偏差全圓方向法一測(cè)回水平方向標(biāo)準(zhǔn)偏差q 場(chǎng)地要求場(chǎng)地要求 室內(nèi)中心位置設(shè)一穩(wěn)定的儀器升降臺(tái)，上面可安置被檢儀器，沿儀器升降臺(tái)水平方向園周上，設(shè)置室內(nèi)中心位置設(shè)一穩(wěn)定的儀

52、器升降臺(tái)，上面可安置被檢儀器，沿儀器升降臺(tái)水平方向園周上，設(shè)置4646個(gè)平行光管作為照準(zhǔn)目標(biāo)個(gè)平行光管作為照準(zhǔn)目標(biāo)，精細(xì)調(diào)整光管的分劃板及傾斜度和軸線方向，使升降臺(tái)上的儀器依次照準(zhǔn)時(shí)不須重新調(diào)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(xì)調(diào)整光管的分劃板及傾斜度和軸線方向，使升降臺(tái)上的儀器依次照準(zhǔn)時(shí)不須重新調(diào)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(cè)角電子測(cè)角 八、電子經(jīng)緯儀測(cè)角標(biāo)準(zhǔn)偏差的檢定八、電子經(jīng)緯儀測(cè)角標(biāo)準(zhǔn)偏差的檢定第56頁(yè)/共76頁(yè)項(xiàng)項(xiàng) 目目全全 站站 儀儀 等等 級(jí)級(jí)測(cè)測(cè) 回回 數(shù)數(shù)8664推薦推薦限差限差半測(cè)回歸零差半測(cè)回

53、歸零差 3 6 10 15 一測(cè)回一測(cè)回2 2c c互差互差581530測(cè)回間角度互測(cè)回間角度互差差24815 全圓方向測(cè)回?cái)?shù)和推薦限差全圓方向測(cè)回?cái)?shù)和推薦限差 3.10 電子測(cè)角電子測(cè)角 第57頁(yè)/共76頁(yè) 檢定方法（檢定方法（六個(gè)測(cè)回、四個(gè)方向六個(gè)測(cè)回、四個(gè)方向）q 盤左盤左位置照準(zhǔn)平行光管十字絲偏左一點(diǎn)位置，位置照準(zhǔn)平行光管十字絲偏左一點(diǎn)位置，水平度盤置零水平度盤置零。照準(zhǔn)部順時(shí)針旋轉(zhuǎn)一周后，照準(zhǔn)目標(biāo)。照準(zhǔn)部順時(shí)針旋轉(zhuǎn)一周后，照準(zhǔn)目標(biāo)1 1二次，分別進(jìn)行讀數(shù)，取平均值二次，分別進(jìn)行讀數(shù)，取平均值L11。依次照準(zhǔn)目標(biāo)依次照準(zhǔn)目標(biāo)2 2，3 3，4 4，分別進(jìn)行兩次讀數(shù)，取平均值分別進(jìn)行兩次

54、讀數(shù)，取平均值Lij，其中下標(biāo)其中下標(biāo)i為測(cè)回序號(hào)，為測(cè)回序號(hào)，j j為目標(biāo)序號(hào)。最后照準(zhǔn)起始目標(biāo)，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(biāo)序號(hào)。最后照準(zhǔn)起始目標(biāo)，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(shí)針依次照準(zhǔn)目標(biāo)位置，逆時(shí)針依次照準(zhǔn)目標(biāo)1 1，4 4，3 3，2 2，1 1分別進(jìn)行兩次讀數(shù)，取平均值分別進(jìn)行兩次讀數(shù)，取平均值Rij。q 上述操作為一個(gè)測(cè)回，觀測(cè)值應(yīng)相對(duì)目標(biāo)上述操作為一個(gè)測(cè)回，觀測(cè)值應(yīng)相對(duì)目標(biāo)1 1歸零，計(jì)算出各目標(biāo)水平方向值歸零，計(jì)算出各目標(biāo)水平方向值rij。3.10 電子測(cè)角電子測(cè)角 第58頁(yè)/共76頁(yè) 有度盤

55、分配旋鈕的全站儀，按測(cè)回?cái)?shù)均勻分配度盤，有度盤分配旋鈕的全站儀，按測(cè)回?cái)?shù)均勻分配度盤，重復(fù)第一測(cè)回的觀測(cè)；沒有度盤分配旋鈕的全站儀，可在改變照準(zhǔn)部在基座上插孔的位置后，再用功能鍵設(shè)置起始位置重復(fù)第一測(cè)回的觀測(cè)；沒有度盤分配旋鈕的全站儀，可在改變照準(zhǔn)部在基座上插孔的位置后，再用功能鍵設(shè)置起始位置。661_iijjrr第第j j個(gè)目標(biāo)六個(gè)測(cè)回的水平方向平均值按下式計(jì)算：個(gè)目標(biāo)六個(gè)測(cè)回的水平方向平均值按下式計(jì)算： ijjijrrv_3.10 電子測(cè)角電子測(cè)角 檢定方法檢定方法第59頁(yè)/共76頁(yè)有一測(cè)回水平方向標(biāo)準(zhǔn)偏差有一測(cè)回水平方向標(biāo)準(zhǔn)偏差： ) 1)(1()(111122Hz nmnvvminjm

56、injijij式中：式中： i 測(cè)回序號(hào)；測(cè)回序號(hào)； j 目標(biāo)序號(hào)；目標(biāo)序號(hào)； m 測(cè)回?cái)?shù)，本例為測(cè)回?cái)?shù)，本例為6 6； n 目標(biāo)數(shù)，本例為目標(biāo)數(shù)，本例為4 4。3.10 電子測(cè)角電子測(cè)角 檢定方法檢定方法第60頁(yè)/共76頁(yè) 常角法一測(cè)回垂直角標(biāo)準(zhǔn)偏差常角法一測(cè)回垂直角標(biāo)準(zhǔn)偏差 1 2 3 4 5 全站儀升降臺(tái)前方的垂直方向上，布設(shè)五根平行光管，中間的一根可與水平方向布設(shè)的平行光管共用全站儀升降臺(tái)前方的垂直方向上，布設(shè)五根平行光管，中間的一根可與水平方向布設(shè)的平行光管共用 3.10 電子測(cè)角電子測(cè)角 第61頁(yè)/共76頁(yè)項(xiàng) 目全 站 儀 等 級(jí)測(cè) 回 數(shù)8664推薦限差一測(cè)回指標(biāo)差互差 5 8

57、15 30測(cè)回間角度互差24815 常角法觀測(cè)測(cè)回?cái)?shù)和推薦限差常角法觀測(cè)測(cè)回?cái)?shù)和推薦限差3.10 電子測(cè)角電子測(cè)角 第62頁(yè)/共76頁(yè)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(zhǔn)五個(gè)目標(biāo)，讀取觀測(cè)數(shù)據(jù)。每個(gè)目標(biāo)照準(zhǔn)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(zhǔn)目標(biāo)，讀取觀測(cè)數(shù)據(jù)。全站儀處于盤左位置，自上而下依次照準(zhǔn)五個(gè)目標(biāo)，讀取觀測(cè)數(shù)據(jù)。每個(gè)目標(biāo)照準(zhǔn)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(zhǔn)目標(biāo)，讀取觀測(cè)數(shù)據(jù)。各目標(biāo)天頂距各目標(biāo)天頂距zij，其中下標(biāo)其中下標(biāo)i為測(cè)回序號(hào)，為測(cè)回序號(hào)，j 為目標(biāo)序號(hào)：為目標(biāo)序號(hào)：mzzmiijj1_ijjijzz

58、v_同一目標(biāo)各測(cè)回觀測(cè)值與平均值之差為同一目標(biāo)各測(cè)回觀測(cè)值與平均值之差為: : 3.10 電子測(cè)角電子測(cè)角 第63頁(yè)/共76頁(yè))1(112v mnvminjij一測(cè)回垂直角標(biāo)準(zhǔn)偏差一測(cè)回垂直角標(biāo)準(zhǔn)偏差v為：為：式中：式中： i 測(cè)回序號(hào)；測(cè)回序號(hào)； j 目標(biāo)序號(hào)；目標(biāo)序號(hào)； m 測(cè)回?cái)?shù)；測(cè)回?cái)?shù)； n 目標(biāo)數(shù)。目標(biāo)數(shù)。q 檢定限差檢定限差 在我國(guó)經(jīng)緯儀等級(jí)劃分的在我國(guó)經(jīng)緯儀等級(jí)劃分的GB3161-82GB3161-82國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中，按照一測(cè)回水平方向標(biāo)準(zhǔn)偏差把經(jīng)緯儀分為國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中，按照一測(cè)回水平方向標(biāo)準(zhǔn)偏差把經(jīng)緯儀分為J J0707、J J1 1、J J2 2、J J6 6、J J3030五個(gè)等級(jí)

59、，即一測(cè)回水平方向標(biāo)準(zhǔn)偏差分別為五個(gè)等級(jí)，即一測(cè)回水平方向標(biāo)準(zhǔn)偏差分別為0.70.7 、1 1 、2 2 、6 6 、3030 3.10 電子測(cè)角電子測(cè)角 第64頁(yè)/共76頁(yè)標(biāo)標(biāo) 準(zhǔn)準(zhǔn) 偏偏 差差 類類 別別全全 站站 儀儀 等等 級(jí)級(jí)水平方向或垂直角標(biāo)稱標(biāo)水平方向或垂直角標(biāo)稱標(biāo)準(zhǔn)偏差準(zhǔn)偏差0.51.01.52.03.05.06.010.0一測(cè)回水平方向標(biāo)準(zhǔn)偏差一測(cè)回水平方向標(biāo)準(zhǔn)偏差限差限差0.50.71.11.42.13.64.27.0一測(cè)回垂直角標(biāo)準(zhǔn)偏差限一測(cè)回垂直角標(biāo)準(zhǔn)偏差限差差0.50.71.11.42.13.64.27.0q 測(cè)角標(biāo)準(zhǔn)偏差限差 3.10 電子測(cè)角電子測(cè)角 第65頁(yè)/共

60、76頁(yè) DIN 18723規(guī)程規(guī)程 DIN 18723是德國(guó)工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)號(hào)是德國(guó)工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)號(hào)18723，是大地測(cè)量?jī)x器準(zhǔn)確度（精度）的室外測(cè)試規(guī)程，主要內(nèi)容包括：，是大地測(cè)量?jī)x器準(zhǔn)確度（精度）的室外測(cè)試規(guī)程，主要內(nèi)容包括：1、一般內(nèi)容；、一般內(nèi)容；2、水準(zhǔn)儀；、水準(zhǔn)儀；3、經(jīng)緯儀；、經(jīng)緯儀；4、光學(xué)經(jīng)緯儀；、光學(xué)經(jīng)緯儀；5、測(cè)深儀；、測(cè)深儀；6、短程光電測(cè)距儀；、短程光電測(cè)距儀；7、測(cè)量陀螺。、測(cè)量陀螺。 DIN18723規(guī)定經(jīng)緯儀的精度指標(biāo)是：一測(cè)回水平方向標(biāo)準(zhǔn)偏差和一測(cè)回垂直角標(biāo)準(zhǔn)偏差。規(guī)定經(jīng)緯儀的精度指標(biāo)是：一測(cè)回水平方向標(biāo)準(zhǔn)偏差和一測(cè)回垂直角標(biāo)準(zhǔn)偏差。1、一測(cè)回水平方向標(biāo)準(zhǔn)偏差、一測(cè)回水平方向標(biāo)準(zhǔn)偏差 在室外選擇