測(cè)量?jī)x器與檢修復(fù)習(xí)思考題及答案

1、測(cè)量?jī)x器與檢修復(fù)習(xí)思考題第一章1、利用下圖說(shuō)明單平面反射鏡、兩塊相互平行的平面反射鏡和按一定角度組成的角反射鏡的光學(xué)特性。 答：?jiǎn)纹矫娣瓷溏R的特性：當(dāng)保持入射光線不變的前提下，反射面若轉(zhuǎn)動(dòng)角，則反射光線就會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)2角。兩塊相互平行的平面反射鏡的特性：反射光線方向不變，上下移動(dòng)一斷距離。如果兩塊平面反射鏡同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)角度，反射光線方向仍不變，但平移距離要隨平面反射鏡轉(zhuǎn)動(dòng)的方向和大小而改變。按一定角度組成的角反射鏡的特性：由兩塊平面反射鏡按一定角度組成，入射光線和反射光線之間的夾角等于2，即光線改變2倍的兩平面鏡夾角。2、為什么測(cè)量?jī)x器中常采用全反射鏡？答：全反射現(xiàn)象就是光量100%的反射，而平面反

2、射鏡光量有6%10%的損失；其次是全反射不需要鍍反射材料。3、利用下圖簡(jiǎn)述光線通過(guò)直角棱鏡時(shí)的變化特點(diǎn) 答：用斜面BC作全反射面垂直于AB面的光線，經(jīng)過(guò)三棱鏡后，將轉(zhuǎn)折900主截面內(nèi)物體的箭頭方向，將由向上變成朝左；在棱鏡中的光程相等；當(dāng)BC面轉(zhuǎn)動(dòng)一小角時(shí)，出射光線的方向就會(huì)改變2角。用兩個(gè)直角面AB及AC作全反射面 入射光線經(jīng)兩次全反射后，光線方向改變了1800；平行于棱AA的箭頭dc，其方向不變，而垂直于棱AA的箭頭ab，則箭頭方向改變了1800；在入射光線不變的前提下，若棱鏡繞棱AA轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)小角度，則反射光線的前進(jìn)方向始終不變，但要發(fā)生平移。4、利用右圖簡(jiǎn)述光線通過(guò)五角棱鏡時(shí)的變化特點(diǎn)答

3、：光線的前進(jìn)方向改變了900；垂直于棱的物體，將調(diào)轉(zhuǎn)900；平行于棱的物體,其箭頭方向不變；在入射光線不變的條件下，若棱鏡轉(zhuǎn)動(dòng)某一小角度，則出射光線仍然垂直于入射光線，是五角鏡最重要的一個(gè)特性。這一特性用于要求出射光線必須嚴(yán)格垂直于入射光線且裝調(diào)都比較困難的儀器部位。5、利用右圖簡(jiǎn)述光線通過(guò)屋脊棱鏡時(shí)的變化特點(diǎn)答：光線前進(jìn)的方向改變了900；平行于棱AB的物體ab要倒轉(zhuǎn)900，垂直于棱AB的物體cd要倒轉(zhuǎn)1800,是屋脊棱鏡的重要特點(diǎn)。6、利用圖簡(jiǎn)述光線通過(guò)光楔鏡時(shí)的特點(diǎn)答：當(dāng)三棱鏡的折射角 很小時(shí) （一般在 0020右），稱為楔鏡（光楔）。假如入射光線入射角也很小，即入射光線與法線近似重合時(shí)

4、，它的折射角一定很小，折射光線有微小的偏向。二者之間的關(guān)系可以用下式表示：對(duì)一定的光楔，由于和n均為定值，光線經(jīng)光楔后產(chǎn)生的偏向角是一定的。 7、利用右圖簡(jiǎn)述光線通過(guò)平板玻璃時(shí)的變化特點(diǎn)答：出射光線和入射光線方向一致； 出射光線平移一段距離h。當(dāng)入射角很小時(shí)，其平移量可以用近似公式計(jì)算：光線的入射角很小時(shí)，光線的平移量h與入射角成正比，這一特性，在光學(xué)經(jīng)緯儀及精密水準(zhǔn)儀的測(cè)微器中被廣泛應(yīng)用。8、簡(jiǎn)述像差及其危害答：物體經(jīng)過(guò)透鏡所成的像與物體的本來(lái)面目相比要發(fā)生一些變化，這種差異統(tǒng)稱為像差。即像差是物體經(jīng)過(guò)透鏡后顏色和形狀發(fā)生的變化。像差危害：像差大，像質(zhì)就變壞。測(cè)量?jī)x器中的像差重要存在于望遠(yuǎn)鏡

5、系統(tǒng)、度盤成像系統(tǒng)、水準(zhǔn)器符合系統(tǒng)三種類型。9、像差消除的基本方法答：測(cè)量?jī)x器上的成像系統(tǒng)絕大部分是由兩塊透鏡組成；即組合透鏡可以減小像差的影響。10、簡(jiǎn)述球差產(chǎn)生的原因、危害及消除方法答：透鏡可以看作是由許多塊折射棱角各不相同的棱鏡組成凸透鏡中央部位的折射棱角比邊緣部位要小，當(dāng)不同高度的平行光束射向透鏡時(shí)，中央部分偏折力較弱，會(huì)聚點(diǎn)離透鏡較遠(yuǎn)；高度大的會(huì)聚點(diǎn)離透鏡就較近。這種因球面的曲率引起的會(huì)聚點(diǎn)之差，稱為球差。球差的危害是改變了像點(diǎn)的形狀及亮度分布，使成像模糊。利用凹凸透鏡像差符號(hào)相反的特性，將幾塊透鏡組合起來(lái)才能更有效地減小球差。11、簡(jiǎn)述色差產(chǎn)生的原因、危害及消除方法答：由七種不同波

6、長(zhǎng)的單色光組成的白光，各單色光對(duì)玻璃的折射率不同。當(dāng)白光通過(guò)透鏡時(shí)，就會(huì)有七個(gè)不同的焦距。其中紅光的波長(zhǎng)最長(zhǎng)而折射率最小，因而其焦距值f最長(zhǎng)；相反，紫光的焦距值f最短。當(dāng)色差產(chǎn)生時(shí)，在像面不同的位置，就會(huì)看到不同的彩色光斑。色差帶來(lái)的危害不僅是成像模糊，且?guī)в胁噬Ｉ钍歉鞣N像差中最為有害的一種。凹透鏡和凸透鏡的色差符號(hào)是相反的，所以把這兩種透鏡結(jié)合在一起，就能達(dá)到消除色差的目的。12、何謂光欄？光欄有幾種形式？答：測(cè)量?jī)x器中通過(guò)設(shè)置一些孔、筒、框等部件用以限制光束范圍及通過(guò)的光能量，這些孔、筒、框統(tǒng)稱為光欄。根據(jù)光欄的作用可分為孔徑光欄視場(chǎng)光欄消除雜光光欄。第二章13、簡(jiǎn)述眼睛的特性答：通過(guò)

7、調(diào)節(jié)瞳孔孔徑的大小，控制進(jìn)入眼睛光學(xué)系統(tǒng)的光能量，使得明暗程度不同得物體都能看清楚。通過(guò)水晶體周圍的肌肉改變水晶體透鏡的焦距，使得遠(yuǎn)近不同的物體都能看清楚。14、何謂眼睛的分辨率？答：眼睛能分辯開(kāi)兩個(gè)很靠近的點(diǎn)的能力，稱為眼睛的分辯率。通常用角量表示，即能夠分辯最近的兩點(diǎn)對(duì)眼睛所張的視角，稱為最小分辯角。15、簡(jiǎn)述望遠(yuǎn)鏡的作用答：物體離人距離很遠(yuǎn)時(shí)，由于眼睛所張的視角過(guò)小而不能辨別?？刹捎脙蓚€(gè)辦法：一是人們向物體靠近；其次是使用光學(xué)儀器將物體的視角擴(kuò)大。望遠(yuǎn)鏡能使遠(yuǎn)方的物體，經(jīng)過(guò)光學(xué)系統(tǒng)成像后對(duì)人眼所張的視角，大于用肉眼直接觀看物體時(shí)的視角。使對(duì)物點(diǎn)的分辨率提高到幾十倍。利用望遠(yuǎn)鏡的這個(gè)特性，

8、來(lái)提高瞄準(zhǔn)或讀尺的精度。16、利用下圖敘述望遠(yuǎn)鏡的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及成像原理答：特點(diǎn)：望遠(yuǎn)鏡光學(xué)系統(tǒng)由物鏡和目鏡組成，物鏡的像方焦點(diǎn)和目鏡的物方焦點(diǎn)接近重合，因此，平行光線射入望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)后，仍以平行光射出。望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)的視場(chǎng)光欄設(shè)在物鏡的像平面處，即物鏡和目鏡的公共焦點(diǎn)處。原理：把物鏡和目鏡放在同一條光軸上，并使物鏡的像方焦點(diǎn)F1和目鏡的物方焦點(diǎn)F2重合，構(gòu)成望遠(yuǎn)鏡成像系統(tǒng)。設(shè)AB為兩倍焦距以外的遠(yuǎn)處目標(biāo),它先經(jīng)物鏡成一個(gè)倒立、縮小的實(shí)像ba，ba在F1以外，離F1很近的地方；對(duì)目鏡來(lái)說(shuō)，在目鏡的物方焦點(diǎn)F2以內(nèi)，因此ba經(jīng)目鏡第二次成像后，得到必定是一個(gè)放大的、正立的虛像ba,對(duì)目標(biāo)說(shuō)是倒立的。虛像b

9、a的位置在離目鏡250mm以外至無(wú)限遠(yuǎn)的地方。眼睛放在目鏡的后面，就能從視場(chǎng)中看到位于明視距離至無(wú)限遠(yuǎn)的物體的倒像。 17、利用下圖敘述內(nèi)對(duì)光望遠(yuǎn)鏡的調(diào)焦原理答：調(diào)焦原理是保持物鏡和十字絲板位置不變，在物鏡和目鏡之間加一個(gè)調(diào)焦透鏡（通常為凹鏡），只要讓該透鏡沿光軸前后移動(dòng)，就可以使距離遠(yuǎn)近不同的目標(biāo)均可成像在十字絲板上。當(dāng)望遠(yuǎn)鏡由近處目標(biāo)A瞄準(zhǔn)遠(yuǎn)處目標(biāo)B時(shí)，需要將調(diào)焦鏡向物鏡移動(dòng)，使光線BM經(jīng)調(diào)焦凹鏡發(fā)散后仍成像在十字絲板上。18、衡量望遠(yuǎn)鏡光學(xué)性能的主要指標(biāo)有哪些？答：衡量光學(xué)性能的主要指標(biāo)是它的放大率、視場(chǎng)角、分辨率、像的亮度及成像質(zhì)量。19、敘述望遠(yuǎn)鏡分辨率的室內(nèi)平行光管測(cè)定法。答：先將

10、平行光管內(nèi)的分劃板取下，裝上一定號(hào)數(shù)的分辨率板。將待測(cè)望遠(yuǎn)鏡置于平行光管前，物鏡朝向平行光管的物鏡。調(diào)整待測(cè)儀器的位置，使望遠(yuǎn)鏡光軸與平行光管光軸大致重合。通過(guò)調(diào)焦把分辨率板看清，然后在視場(chǎng)的中心附近，由粗到細(xì)依次觀察各直線條紋，直到在四個(gè)不同方向上的黑白條紋均能分辨清楚的那個(gè)單元為止。根據(jù)該單元的號(hào)數(shù)，查對(duì)說(shuō)明書中所附的角值，即為待測(cè)望遠(yuǎn)鏡的分辨率。20、根據(jù)下圖敘述檢驗(yàn)球差與色差的方法。答：球差檢驗(yàn)方法：如圖a和b,圓孔的直徑和圓環(huán)的內(nèi)徑，等于物鏡孔徑的一半，圓環(huán)的外徑等于物鏡孔徑。試驗(yàn)時(shí)，分別用圓孔和圓環(huán)輪換罩在物鏡前，觀察一清、晰的目標(biāo)。若兩次觀察目標(biāo)時(shí)，不必重新調(diào)焦都能看清楚，則說(shuō)明

11、無(wú)球差或球差很小。因?yàn)槟繕?biāo)射向物鏡的所有邊緣光線，與中心光線都已會(huì)聚在同一像面上的緣故。檢驗(yàn)色差的方法：如圖c, 色差:用望遠(yuǎn)鏡觀察一明顯襯度的圖形(黑色視場(chǎng)的白圖形或白色視場(chǎng)的黑圖形等)。若圖形邊緣出現(xiàn)色彩,說(shuō)明有色差存在。21、簡(jiǎn)述測(cè)量?jī)x器中豎軸的作用及應(yīng)滿足什么要求答：作用：如果豎軸在軸套內(nèi)有晃動(dòng)，望遠(yuǎn)鏡難以照準(zhǔn)目標(biāo)；水準(zhǔn)器氣泡也不易嚴(yán)格居中；對(duì)測(cè)量角度的影響采用正到鏡觀測(cè)也不能消除。豎軸承受著照準(zhǔn)部的重量，承擔(dān)著使儀器照準(zhǔn)部平穩(wěn)地以一定的精度圍繞鉛垂方向旋轉(zhuǎn)。應(yīng)滿足的要求：豎軸在軸套內(nèi)旋轉(zhuǎn)時(shí)，必須平穩(wěn)而無(wú)晃動(dòng)，即要求有較高的定向精度。因而軸與軸套必須吻合得很好，不能有過(guò)大的間隙。豎軸旋

12、轉(zhuǎn)要十分靈活，轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)必須輕松平滑，沒(méi)有澀滯、軋緊或跳動(dòng)等現(xiàn)像，以免帶動(dòng)度盤，給測(cè)量成果帶來(lái)不應(yīng)有的誤差。22、簡(jiǎn)述經(jīng)緯儀橫軸的校正方法答：常采用偏心軸承來(lái)升降橫軸的一端，以校正橫軸達(dá)到水平的目的。偏心軸承的圓孔中心和安裝孔中心O在水平方向有一不大的偏心量(約1mm左右)，因此當(dāng)偏心軸承在安裝孔內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)一小角度時(shí)，就會(huì)引起軸孔中心在垂直方向內(nèi)的上下變動(dòng)。在校正好后，再逐一將三個(gè)軸承固定螺絲旋緊。有的經(jīng)緯儀已將橫軸的校正裝置取消，其橫軸的水平性，在加工制造儀器時(shí)就予以保證。儀器出現(xiàn)橫軸不水平的現(xiàn)像時(shí)，可在支架的聯(lián)接處墊上極薄的金屬箔加以校正。23、利用右圖敘述普通式制動(dòng)微動(dòng)機(jī)構(gòu)的工作原理答：制動(dòng)微動(dòng)

13、環(huán)6套在橫軸5上，當(dāng)用手旋制動(dòng)手輪1時(shí)，通過(guò)萬(wàn)向接頭2轉(zhuǎn)動(dòng)了螺絲3，螺絲3又通過(guò)制動(dòng)塊4壓緊橫軸5，這時(shí)橫軸與制動(dòng)微動(dòng)環(huán)連成一體，制動(dòng)微動(dòng)環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng)，橫軸也就轉(zhuǎn)動(dòng)，但制動(dòng)微動(dòng)環(huán)6已被下方的微動(dòng)螺旋8及微動(dòng)彈簧10頂緊不能轉(zhuǎn)動(dòng)了，因此橫軸也就不能轉(zhuǎn)動(dòng)了，達(dá)到了橫軸制動(dòng)的目的。微動(dòng)原理制動(dòng)以后，旋轉(zhuǎn)微動(dòng)螺旋8，彈簧10就被壓緊(或彈出)，制動(dòng)微動(dòng)環(huán)產(chǎn)生微小的轉(zhuǎn)動(dòng)，橫軸也就產(chǎn)生微小的轉(zhuǎn)動(dòng)。24、利用右圖敘述摩擦式制動(dòng)微動(dòng)機(jī)構(gòu)的工作原理答：依靠制動(dòng)環(huán)4和軸套3之間的摩擦力，使照準(zhǔn)部制動(dòng)。摩擦力是由于彈簧6的伸張作用而產(chǎn)生，它可以借助螺絲5來(lái)進(jìn)行調(diào)節(jié)。當(dāng)摩擦力達(dá)到一定程度時(shí)，照準(zhǔn)部就基本上被制動(dòng)，此時(shí)旋進(jìn)微

14、動(dòng)螺旋2時(shí)，由于制動(dòng)的摩擦力大于照準(zhǔn)部旋轉(zhuǎn)時(shí)的阻力，迫使照準(zhǔn)部跟著微動(dòng)螺旋一起轉(zhuǎn)動(dòng)，起到了微動(dòng)的作用。當(dāng)用手轉(zhuǎn)動(dòng)照準(zhǔn)部時(shí)，外力大于制動(dòng)環(huán)與軸套間的摩擦力，使制動(dòng)環(huán)和照準(zhǔn)部一起轉(zhuǎn)動(dòng)。25、利用右圖敘述同軸式制動(dòng)微動(dòng)機(jī)構(gòu)的工作原理答：將制動(dòng)螺旋與微動(dòng)螺旋同裝在一個(gè)軸上。當(dāng)旋轉(zhuǎn)制動(dòng)螺旋5時(shí)，帶動(dòng)萬(wàn)向接頭3及凸輪2轉(zhuǎn)動(dòng)，凸輪2推動(dòng)頂桿6及制動(dòng)塊7產(chǎn)生制動(dòng)作用。旋轉(zhuǎn)微動(dòng)螺旋4時(shí)，由于制動(dòng)環(huán)及制動(dòng)螺旋都已固定，這時(shí)只有照準(zhǔn)部1相對(duì)產(chǎn)生移動(dòng)，起到了微動(dòng)的作用。第三章26、何謂水準(zhǔn)管格值？答：將氣泡已居中的水準(zhǔn)管傾斜一個(gè)角度，使氣泡正好移動(dòng)一格，此時(shí)水準(zhǔn)管軸TT傾斜了一個(gè)角度，這個(gè)角度等于水準(zhǔn)管刻劃一格(2m

15、m)所對(duì)應(yīng)的圓心角 稱水準(zhǔn)管的格值。27、水準(zhǔn)器的靈敏度及其影響因素答：將水準(zhǔn)器緩慢地傾斜，當(dāng)靜止的氣泡開(kāi)始移動(dòng)并為觀察者肉眼能夠覺(jué)察時(shí)，水準(zhǔn)器所傾斜的角度，稱為水準(zhǔn)器的靈敏度。影響水準(zhǔn)器靈敏度的因素還有：氣泡長(zhǎng)度，外界溫度，玻璃管內(nèi)工作面的加工光潔度，液體的物理性質(zhì)和純潔度等，其中又以氣泡長(zhǎng)度和外界溫度的影響最大。28、利用下圖簡(jiǎn)述可動(dòng)十字絲型自動(dòng)安平補(bǔ)償器的工作原理答：望遠(yuǎn)鏡整置水平時(shí)，望遠(yuǎn)鏡視軸ZOO在標(biāo)尺上讀得視線水平讀數(shù)為a0，如儀器傾斜了一小角后，則望遠(yuǎn)鏡的視軸由ZOO變成ZO，視線在標(biāo)尺上讀得的讀數(shù)為a。假定儀器傾斜的同時(shí)，能設(shè)法使十字絲相對(duì)于儀器作反方向擺動(dòng)，使其由Z擺回至ZO

16、的位置，則標(biāo)尺上的讀數(shù)不變?nèi)詾?，也就不受儀器傾斜的影響，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)安平目的。這種形式的十字絲裝置是將十字絲板懸吊起來(lái)，使其能相對(duì)于儀器作反方向擺動(dòng)。29、利用下圖簡(jiǎn)述改變視線型自動(dòng)安平補(bǔ)償器的工作原理答：當(dāng)儀器傾斜一個(gè)小角后，十字絲的位置移到Z后固定不變，此時(shí)，在K點(diǎn)使標(biāo)尺上的水平視線讀數(shù)ao改變其方向，轉(zhuǎn)到Z時(shí)，把ZO視線擋去，達(dá)到了自動(dòng)安平的目的。30、簡(jiǎn)述豎盤指標(biāo)自動(dòng)歸零原理答：多數(shù)光學(xué)經(jīng)緯儀豎盤的指標(biāo)線是固定的，指標(biāo)水準(zhǔn)器氣泡居中的過(guò)程中，指標(biāo)線是不動(dòng)的，與指標(biāo)水準(zhǔn)器一起偏轉(zhuǎn)的則是指標(biāo)與豎盤之間的成像透鏡組中的透鏡O。它隨著指標(biāo)水準(zhǔn)器氣泡的居中而移到一定的位置，使固定的指標(biāo)A成像在9

17、00位置的鉛垂線上。但這時(shí)的透鏡O并未復(fù)原至原來(lái)的鉛垂位置，因?yàn)楫?dāng)指標(biāo)在A的位置時(shí)，透鏡O只要稍微返回一點(diǎn)，即可使指標(biāo)A成像在90的位置。 要實(shí)現(xiàn)豎盤指標(biāo)自動(dòng)歸零，只需將指標(biāo)與豎盤之間的某一個(gè)（或一組）光學(xué)零件進(jìn)行懸吊，使傾斜了角指標(biāo)A的影像，能自動(dòng)歸于900的鉛垂位置，即實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)歸零。第四章31、簡(jiǎn)述帶尺顯微鏡讀數(shù)設(shè)備的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)答：要求度盤一格經(jīng)顯微物鏡放大后的寬度，與分劃尺總格數(shù)的寬度嚴(yán)格相等，否則就會(huì)產(chǎn)生“行差”；成象位置和分劃尺應(yīng)在同一平面內(nèi)，否則就會(huì)產(chǎn)生“視差”。由于度盤和分劃尺的位置是固定的，為了實(shí)現(xiàn)對(duì)“行差”與“視差”的調(diào)整，顯微物鏡廣泛采用由兩組透鏡、所組成的復(fù)合透鏡組，用改

18、變兩組透鏡的間距d來(lái)改變復(fù)合透鏡組的等效焦距f，以達(dá)到改變物鏡組放大率的目的。 32、利用示意圖敘述單玻璃平板光學(xué)測(cè)微器原理 答：利用轉(zhuǎn)動(dòng)玻璃平板能使通過(guò)它的光線產(chǎn)生平行位移的特點(diǎn)制成的。當(dāng)玻璃平板旋轉(zhuǎn)一個(gè)小角度i后，光線通過(guò)玻璃平扳產(chǎn)生的平移量h可按近似公式求得： 上式說(shuō)明，度盤格線的象在指標(biāo)面上的移動(dòng)量h是與玻璃平板的旋轉(zhuǎn)角i成正比的。玻璃平板旋轉(zhuǎn)角的本身沒(méi)有體現(xiàn)度盤格線的移動(dòng)角值，必須通過(guò)一種特殊的設(shè)備與玻璃平板連結(jié)在一起轉(zhuǎn)動(dòng)的測(cè)微尺，把玻璃平板旋轉(zhuǎn)角歸化為度盤格線的移動(dòng)角值。當(dāng)度盤格線影象移動(dòng)一整格時(shí)，測(cè)微尺移動(dòng)了n格，測(cè)微尺的格值t為33、利用圖說(shuō)明照準(zhǔn)部偏心差產(chǎn)生的原因及消除方法。

19、答：測(cè)量水平角，經(jīng)緯儀照準(zhǔn)部帶著指標(biāo)線相對(duì)于水平度盤旋轉(zhuǎn)，照準(zhǔn)部有自己的旋轉(zhuǎn)中心C，度盤有自己的刻劃中心C及旋轉(zhuǎn)中心，理論上要求它們是重合的，由于在加工制造和安裝調(diào)配過(guò)程中的誤差，使C和C實(shí)際上不能重合導(dǎo)致照準(zhǔn)部產(chǎn)生偏心差e，當(dāng)望遠(yuǎn)鏡照準(zhǔn)某一目標(biāo)時(shí)，其正確的讀數(shù)水平度盤上的A處和B處，但由于照準(zhǔn)部偏心差的影響，使得指標(biāo)線實(shí)際指在A處和B處，B-1800是與B對(duì)徑1800的度盤上的讀數(shù)，從圖上可以看出，A處的正確讀數(shù)應(yīng)為A=A+ B-1800/2=A+B-1800/2，說(shuō)明取對(duì)徑兩個(gè)指標(biāo)A和B讀數(shù)的平均值，即可得到某一方向消除照準(zhǔn)部偏心差影響的正確讀數(shù)。34、利用圖敘述對(duì)徑符合讀數(shù)原理。答：根據(jù)

20、度盤偏心差產(chǎn)生的原理可知，符合讀數(shù)法就是利用對(duì)徑1800兩條分劃線像的符合，來(lái)確定某方向的正確讀數(shù)，以消除照準(zhǔn)部偏心差的影響。如圖所示，設(shè)P和P180為最靠近指標(biāo)讀數(shù)A和B的度盤分劃值；1、2為不足格的尾數(shù)（分、秒），在存在偏心差的情況下，當(dāng)照準(zhǔn)某方向NA時(shí)，指標(biāo)A的讀數(shù)為A=P+=P+1；指標(biāo)B的讀數(shù)為B=P180+=P180+2，則有NA正確讀數(shù)為NA=（A+B-1800）=P+1+2/2=P+平從上式可以得知，要獲得某一方向NA的正確讀數(shù)，其關(guān)鍵是設(shè)法一次能讀取平，為此要設(shè)置一套光學(xué)系統(tǒng)，將度盤一側(cè)的分劃線成像在它的1800的對(duì)徑分劃線附近，并使此像即不放大也不縮小，且方向不改變地相切；

21、再將弧線像符合變?yōu)橹本€像符合，最后用測(cè)微器一次測(cè)出平來(lái)。若要從測(cè)微器上讀出平，必須使分劃線P和P180作等速相向移動(dòng)，并互相符合。35、利用右圖敘述雙玻璃平板測(cè)微器的測(cè)微原理答：度盤對(duì)徑分劃(圖a)中10與1810)分別通過(guò)各自的玻璃平板1與1。當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)測(cè)微盤4時(shí)，必須同時(shí)使兩塊玻璃平板各自反向旋轉(zhuǎn)，使通過(guò)兩塊玻璃平板的度盤對(duì)徑分劃線各自相對(duì)移動(dòng)。圖b)所示的10與180分劃線上下精確符合，的角值就用測(cè)微盤的分劃來(lái)表示。36、利用下圖簡(jiǎn)述雙楔鏡測(cè)微器原理答：楔鏡測(cè)微器是利用楔鏡能將通過(guò)它的光線偏轉(zhuǎn)一個(gè)小角的原理制成的。利用楔鏡的直線運(yùn)動(dòng)，就能使通過(guò)它的度盤分劃線產(chǎn)生位移，位移量與楔鏡的運(yùn)動(dòng)量成正

22、比。楔鏡的運(yùn)動(dòng)量，可以通過(guò)與楔鏡連結(jié)在一起的測(cè)微尺讀數(shù)的變化表示出來(lái)。 光線通過(guò)楔鏡產(chǎn)生偏向角為：楔鏡沿光軸方向移動(dòng)，使光線在垂直于光軸的平面內(nèi)產(chǎn)生了位移h。由于一般很小，于是有：上式K為一常量，說(shuō)明了光線的位移量h與楔鏡的移動(dòng)量成正比。第五章37、測(cè)量?jī)x器照準(zhǔn)部轉(zhuǎn)動(dòng)出現(xiàn)緊澀或卡死現(xiàn)象的原因有哪些？答：豎軸與軸套內(nèi)缺油、用油不當(dāng)或臟污引起的豎軸旋轉(zhuǎn)緊澀；豎軸與軸套的接觸面有銹斑引起豎軸旋轉(zhuǎn)緊澀或卡死；制動(dòng)環(huán)缺油或臟污引起照準(zhǔn)部旋轉(zhuǎn)緊澀；豎軸位置的高低不合適，可引起豎軸旋轉(zhuǎn)緊澀；摩擦制動(dòng)環(huán)松緊螺釘旋的太緊引起照準(zhǔn)部旋轉(zhuǎn)緊澀；豎軸或軸套變形，引起豎軸旋轉(zhuǎn)緊澀或卡死。38、測(cè)量?jī)x器照準(zhǔn)部轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)出現(xiàn)晃

23、動(dòng)現(xiàn)象的原因有哪些？答：豎軸與軸套因磨損而致間隙加大，從而引起豎軸晃動(dòng)；豎軸與托架的連接螺絲松動(dòng)，或軸套與基座的連接螺絲松動(dòng)，都能引起豎軸旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生晃動(dòng)。39、NS3水準(zhǔn)儀制動(dòng)螺旋部分失效的原因有哪些？答：扳把與制動(dòng)螺旋之間產(chǎn)生滑動(dòng)引起制動(dòng)失效；制動(dòng)螺旋的頂桿長(zhǎng)度不夠或制動(dòng)塊丟失；制動(dòng)螺旋與螺母之間產(chǎn)生滑絲。40、NS3水準(zhǔn)儀微動(dòng)螺旋部分失效的原因有哪些？答：微動(dòng)螺旋的頂針或彈簧套的尖頭，沒(méi)頂在微動(dòng)桿的圓窩內(nèi)，引起微動(dòng)螺旋失效；微動(dòng)螺旋的鼓形螺母沒(méi)固定住，而隨微動(dòng)螺桿一起轉(zhuǎn)動(dòng)引起微動(dòng)螺旋失效；豎軸轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)緊或卡死，也會(huì)引起微動(dòng)螺旋失效；微動(dòng)彈簧使用日久后彈性不足，也會(huì)使微動(dòng)螺旋失效。41、測(cè)量?jī)x

24、器腳螺旋常見(jiàn)故障產(chǎn)生的原因有哪些？答：旋轉(zhuǎn)時(shí)過(guò)緊或卡死其原因一般是腳螺旋的螺桿與螺母缺油，過(guò)于臟污或進(jìn)入灰沙，松緊調(diào)節(jié)罩位置不當(dāng)，螺桿或螺母變形，以及螺紋碰傷等；旋轉(zhuǎn)時(shí)過(guò)松或晃動(dòng)一般是螺母與螺桿之間的磨損較大，或者是松緊調(diào)節(jié)罩沒(méi)調(diào)好；旋轉(zhuǎn)時(shí)，忽松忽緊、松緊不一，一般是腳螺旋受到碰撞使螺桿變彎所引起；旋轉(zhuǎn)時(shí)不起升降作用，其原因是螺母與螺桿一起轉(zhuǎn)動(dòng)，即腳螺旋的鼓形螺母沒(méi)固定住。42、敘述水準(zhǔn)儀望遠(yuǎn)鏡視距乘常數(shù)不等于100的檢驗(yàn)校正方法答：檢驗(yàn)時(shí)，將儀器置于距離標(biāo)尺100米之處，則望遠(yuǎn)鏡上下視距絲在標(biāo)尺上所截取的間距，應(yīng)等于100cm，否則就需要校正。若所讀間距數(shù)值小于100cm，說(shuō)明物鏡離十字絲板

25、的距離大了一些，需要縮短。方法是先取下物鏡筒，再取出視距乘常數(shù)調(diào)節(jié)圈，放在鋪平的細(xì)砂紙上適當(dāng)磨薄些，要邊磨邊測(cè)試。若所讀的間距值大于100cm，就需將調(diào)節(jié)圈加厚。加厚調(diào)節(jié)圈要比磨薄麻煩些，大都采取調(diào)換調(diào)節(jié)圈的方法，用厚一些的調(diào)節(jié)圈逐步磨薄。一般維修者不具備這個(gè)條件，只能用薄銅片做成同樣大小的圓圈，套在物鏡筒座上，使乘常數(shù)等于100或使其誤差在允許范圍內(nèi)為止。43、微傾式水準(zhǔn)儀符合氣泡分劃線影象錯(cuò)開(kāi)產(chǎn)生的原因是什么？怎樣調(diào)整？答：產(chǎn)生的原因，是兩符合棱鏡組在水準(zhǔn)管縱向方向上的位置不正確。上圖中，兩符合棱鏡的相接棱AB,沒(méi)位于水準(zhǔn)管兩分劃線4的中央之上方。調(diào)整的方法是，將整個(gè)符合棱鏡組沿著水準(zhǔn)管軸

26、線mn方向上移動(dòng)，直到兩分劃線影象對(duì)成一條重合直線為止。44、微傾式水準(zhǔn)儀符合氣泡影象太細(xì)或太粗產(chǎn)生的原因是什么？怎樣調(diào)整？答：產(chǎn)生的原因，是符合棱鏡組的棱面DCCD在水準(zhǔn)管橫向方向上的位置不正確，此平面未通過(guò)水準(zhǔn)管軸線mn。氣泡太瘦是棱面過(guò)于偏向軸線mn的外側(cè)。調(diào)整時(shí)將整個(gè)符合棱鏡組在垂直于軸線mn的方向上向里（靠右側(cè)）移動(dòng)，直至氣泡影象肥瘦適中，氣泡兩頭呈現(xiàn)圓滑的弧形為止。氣泡影象太肥引起的原因和上面相同，是DCCD過(guò)于偏向軸線mn的里側(cè)，所以調(diào)整的方向相反。45、根據(jù)下圖敘述微傾式水準(zhǔn)儀水準(zhǔn)管軸與望遠(yuǎn)鏡視準(zhǔn)軸是否平行的檢驗(yàn)與校正步驟。答：（1）檢驗(yàn)步驟（測(cè)出正確高差）分別在相距80100

27、米遠(yuǎn)的A、B兩點(diǎn)，用木樁標(biāo)定點(diǎn)位或放置尺墊，豎立標(biāo)尺，將水準(zhǔn)儀安置在兩點(diǎn)中間的C處。采用雙儀器高法或雙面尺法測(cè)定A、B間的高差。當(dāng)兩次高差不超過(guò)3時(shí)，取平均值作為A、B間的正確高差hAB。將水準(zhǔn)儀移至B標(biāo)尺（或A標(biāo)尺）附近約23米（稍大于望遠(yuǎn)鏡的最短視距即可）。當(dāng)長(zhǎng)水準(zhǔn)器氣泡居中后，分別讀取A點(diǎn)和B點(diǎn)上水準(zhǔn)尺的讀數(shù)和，則兩次設(shè)站觀測(cè)的高差之差為：計(jì)算i角的大小，i角的計(jì)算公式為：校正實(shí)際校正中，往往只調(diào)整水準(zhǔn)管軸線。僅當(dāng)長(zhǎng)水準(zhǔn)管安平精度很高（如精密水準(zhǔn)儀），調(diào)整的量又很小時(shí)，才去調(diào)整視準(zhǔn)軸線。因?yàn)檎{(diào)整量大了，會(huì)破壞視準(zhǔn)軸與光軸的平行性。由于儀器靠近B點(diǎn)，i角對(duì)B尺上讀數(shù)的影響可以忽略不計(jì)。根據(jù)

28、b2和hAB計(jì)算出A尺上的正確讀數(shù)為：校正時(shí)，保持水準(zhǔn)儀在B點(diǎn)的位置不動(dòng)，旋轉(zhuǎn)微傾螺旋，將橫絲對(duì)準(zhǔn)A尺上的正確讀數(shù)。這時(shí)，視準(zhǔn)軸處于水平位置，但水準(zhǔn)管氣泡不居中，水準(zhǔn)管軸的位置卻隨著微傾螺旋的升降發(fā)生了變化，使得原來(lái)居中的氣泡會(huì)偏離中央位置。在保持讀數(shù)不變的條件下，通過(guò)調(diào)節(jié)長(zhǎng)水準(zhǔn)器一端的上下兩個(gè)相對(duì)的校正螺絲1和2，將長(zhǎng)水準(zhǔn)器的一端抬高或降低，使偏離的氣泡重新居中。這時(shí)，水準(zhǔn)管軸也是水平的了。此項(xiàng)檢驗(yàn)與校正應(yīng)反復(fù)進(jìn)行，直到i角小于規(guī)范規(guī)定的數(shù)值為止。46、根據(jù)下圖敘述微傾式水準(zhǔn)儀水準(zhǔn)管軸與望遠(yuǎn)鏡視準(zhǔn)軸是否平行的檢驗(yàn)與校正步驟答：檢驗(yàn)步驟在較平坦地面上量取CE=61.8m的線段，將其三等分，即C

29、A=AB=BE=20.6m，這些線段的長(zhǎng)度都是206000的可約數(shù)，使計(jì)算方便。在A、B兩點(diǎn)各放一尺墊并立水準(zhǔn)尺，在C、E處各打一木樁做十字標(biāo)記，分別安置水準(zhǔn)儀；將C點(diǎn)水準(zhǔn)儀整平，照準(zhǔn)A點(diǎn)標(biāo)尺黑面，調(diào)微傾螺旋使符合氣泡精確符合，用中絲讀水準(zhǔn)尺讀數(shù)，再精平，再讀數(shù)。用微傾螺旋重新照準(zhǔn)A尺黑面，再精平兩次，讀兩次黑面讀數(shù)，這四次讀數(shù)互差應(yīng)小于4mm，取其平均數(shù)為a1。照準(zhǔn)B點(diǎn)水準(zhǔn)尺黑面，用上述方法在B尺上讀取四個(gè)讀數(shù)，取其平均數(shù)為b1.將儀器搬到E處，重復(fù)、 步驟，又得到A點(diǎn)水準(zhǔn)尺的四個(gè)讀數(shù)的平均數(shù)a2和B點(diǎn)水準(zhǔn)尺的四個(gè)讀數(shù)的平均數(shù)b2。然后用下式計(jì)算i角： 及S以毫米為單位。若計(jì)算出的i角在&#

30、177;20以內(nèi)，不必校正。否則按以下步驟校正。校正步驟校正在E處進(jìn)行。照準(zhǔn)A點(diǎn)水準(zhǔn)尺，用微傾螺旋水平橫絲切準(zhǔn)A點(diǎn)水準(zhǔn)尺正確讀數(shù)a2=a2-2。這時(shí)視準(zhǔn)軸已處于水平位置。由于轉(zhuǎn)動(dòng)了微傾螺旋，管水準(zhǔn)器泡必然偏離中心。調(diào)整管水準(zhǔn)器校正螺絲，使氣泡符合。照準(zhǔn)B點(diǎn)水準(zhǔn)尺，檢查其讀數(shù)是否為正確讀數(shù)b2=b2-.再按上述步驟進(jìn)行檢驗(yàn)，若i角在±20范圍內(nèi)不必校正。否則應(yīng)反復(fù)進(jìn)行校正，直到符合要求為止。47、圖是TDJ6光學(xué)經(jīng)緯儀水平度盤測(cè)角裝置的一部分，分別說(shuō)出3、6、7、8光學(xué)零件的名稱。假如6的位置不正確會(huì)造成什么問(wèn)題，怎么處理？假如7和8的位置不正確會(huì)造成什么問(wèn)題，怎么處理？ 答：3和6是

31、水平度盤照明棱鏡，7和8組成水平度盤顯微鏡組。假如6的位置不正確會(huì)造成水平度盤分劃線的像在讀數(shù)窗上和指標(biāo)線不平行或和帶尺分劃線不平行或者度盤分劃線跑出讀數(shù)窗外，致使無(wú)法讀數(shù)，此時(shí)可松動(dòng)固定6的螺絲，輕微調(diào)整6的位置，直至度盤分劃線和讀數(shù)窗上和指標(biāo)線平行或和帶尺分劃線平行，度盤分劃線恢復(fù)在讀數(shù)窗正確的位置便于讀數(shù)為止。假如有7和8組成的顯微鏡組的某個(gè)透鏡位置不正確，會(huì)造成度盤分劃線的像在讀數(shù)窗上產(chǎn)生行差或視差。此時(shí)先松動(dòng)固定7的螺絲，輕微調(diào)整其位置，邊從讀數(shù)目鏡里觀察行差和視差是否消除，直至行差和視差同時(shí)消除為止。如果調(diào)整7消除不了，先把7恢復(fù)到原來(lái)的位置，擰緊固定螺絲，再用相同的方法調(diào)整8的位

32、置，邊從讀數(shù)目鏡里觀察行差和視差是否消除，直至行差和視差同時(shí)消除為止。48、圖是TDJ6光學(xué)經(jīng)緯儀豎直度盤測(cè)角裝置的一部分，說(shuō)出光學(xué)零件10、14、17、18、19的名稱并分別說(shuō)出它們的作用。答：10是讀數(shù)窗，其作用就是將水平度盤和豎直度盤的分劃線的像，通過(guò)光學(xué)零件不產(chǎn)生行差和視差的成像在上面；14是豎直度盤照明棱鏡，其作用就是將進(jìn)光窗2的光線照明豎盤，同時(shí)把豎直度盤的分劃線的像成在棱鏡16上；17和18是豎直度盤顯微鏡組，起保證豎直度盤分劃線的像，不產(chǎn)生行差和視差的成像在讀數(shù)窗上作用；19是自動(dòng)補(bǔ)償器中的單平板玻璃，其作用是減小豎直度盤指標(biāo)差的影響，將豎直度盤正確的讀數(shù)成像在讀數(shù)窗上。49、

33、根據(jù)圖敘述TDJ2型光學(xué)經(jīng)緯儀主分劃線影象正確，副分劃線影象歪斜或過(guò)短產(chǎn)生的原因及調(diào)整方法。答：主分劃線影象正確，副分劃線影象歪斜或過(guò)短原因是由于豎盤對(duì)徑分劃符合系統(tǒng)中的屋脊棱鏡5或轉(zhuǎn)向棱鏡8（圖26）的位置不正確所引起。兩棱鏡與成象透鏡6安裝在一個(gè)長(zhǎng)形框架之內(nèi)。調(diào)整方法：先旋松長(zhǎng)形框架的兩個(gè)固定螺絲。按調(diào)整的需要，采用轉(zhuǎn)動(dòng)或移動(dòng)整個(gè)框架的方式來(lái)改變棱鏡的位置。50、根據(jù)圖敘述TDJ2型光學(xué)經(jīng)緯儀副分劃線影象正確，主分劃線影象過(guò)短、過(guò)長(zhǎng)或歪斜產(chǎn)生的原因及調(diào)整方法。答：原因是由于豎盤照準(zhǔn)棱鏡9或轉(zhuǎn)向棱鏡11（圖26)及屋脊棱鏡5或轉(zhuǎn)向棱鏡8的位置同時(shí)都不正確所引起。調(diào)整方法：先調(diào)整對(duì)徑分劃符合系

34、統(tǒng)的棱鏡框架，后調(diào)整轉(zhuǎn)向棱鏡11（或照準(zhǔn)棱鏡9）。當(dāng)主象歪斜時(shí)，通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)裝有棱鏡5、8的框架，使副象調(diào)至與主象同方向歪斜,然后再調(diào)轉(zhuǎn)向棱鏡11，使主副象同時(shí)都調(diào)到正確的位置。主象過(guò)長(zhǎng)或過(guò)短，通過(guò)調(diào)整轉(zhuǎn)向棱鏡11的微小變動(dòng)即能滿足要求。第六章51、利用下圖簡(jiǎn)述數(shù)字水準(zhǔn)儀測(cè)量基本原理答：數(shù)字水準(zhǔn)儀的基本原理：在人工或自動(dòng)完成條碼尺的照準(zhǔn)和調(diào)焦后，條碼尺的一段圖像既在十字絲分劃板上供目視觀測(cè)用，同時(shí)這一段圖像又被成像在CCD傳感器的焦線平面上。通過(guò)對(duì)CCD傳感器上獲取的條碼尺的圖像進(jìn)行處理后，可以精確確定數(shù)字水準(zhǔn)儀望遠(yuǎn)鏡視準(zhǔn)軸的位置（視線高，尺零端到視線的垂直距離）及條碼尺至水準(zhǔn)儀豎軸的距離（視距）

35、。52、利用右圖簡(jiǎn)述徠卡NA3002/3003讀數(shù)原理答：水準(zhǔn)標(biāo)尺的偽隨機(jī)條碼圖像已事先被存儲(chǔ)在電子水準(zhǔn)儀中作為參考信號(hào)。圖左邊偽隨機(jī)條碼的下面是望遠(yuǎn)鏡照準(zhǔn)偽隨機(jī)條碼后截取的片段偽隨機(jī)條碼。該片段的偽隨機(jī)條碼成像在探測(cè)器上后，被探測(cè)器轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，即為測(cè)量信號(hào)。該信號(hào)與事先已存儲(chǔ)好的代表水準(zhǔn)標(biāo)尺偽隨機(jī)條碼的參考信號(hào)進(jìn)行比較，這就是相關(guān)過(guò)程，稱為相關(guān)。自下而上的比較，當(dāng)兩信號(hào)相同，即在圖中左邊虛線位置時(shí)也就是最佳相關(guān)位置時(shí)(十字絲橫絲），讀數(shù)就可以確定。53、利用圖簡(jiǎn)述徠卡NA3002/3003因距離變化引起的條碼在探測(cè)器上成像寬窄不同與參考信號(hào)不相關(guān)的解決方案。答：由于標(biāo)尺到儀器的距離不同，條

36、碼在探測(cè)器上成像的寬窄也將不同，片段條碼的寬窄會(huì)變化，隨之電訊號(hào)的“寬窄”也將改變。于是引起相關(guān)困難。儀器采用二維相關(guān)法來(lái)解決，根據(jù)精度要求以一定視距改變儀器內(nèi)部參考信號(hào)的“寬窄”，與探測(cè)器采集到的測(cè)量信號(hào)相比較，如果沒(méi)有相同的兩信號(hào)，則再改變，再進(jìn)行一維相關(guān)，直到兩信號(hào)相同為止，才可以確定讀數(shù)。參考信號(hào)的“寬窄”與視距是對(duì)應(yīng)的，“寬窄”相同的兩信號(hào)相比較是求視線高的過(guò)程，二維相關(guān)中，一維是視距，另一維是視線高。二維相關(guān)之后視距就可以精確算出。54、利用下圖簡(jiǎn)述數(shù)字水準(zhǔn)儀幾何法計(jì)算視線高的原理。答：圖中Gi為某測(cè)量間距的下邊界，Gi+1為上邊界，它們?cè)贑CD線陣上的成像點(diǎn)為bi及bi+1。它們

37、到光軸的距離分別用bi及bi+1表示。CCD上像素的寬度是已知的，這兩距離在CCD上所占像素的個(gè)數(shù)可以由CCD輸出的信號(hào)得知，以算出bi及bi+1，即bi及bi+1是計(jì)算視距和視線高的已知數(shù)。使用DiNi系列測(cè)量時(shí)，只利用中絲上下邊各15cm的標(biāo)尺截距，即15個(gè)測(cè)量間距取平均計(jì)算視線高。物像比為：視線高讀數(shù)的最終結(jié)果為：視線高和視距的計(jì)算均有儀器的電子部件完成。CCD輸出的帶測(cè)量信息的視頻信號(hào)經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換后，由計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理，結(jié)果同時(shí)輸送至存儲(chǔ)器和顯示器。 55、敘述數(shù)字水準(zhǔn)儀相位讀數(shù)法RAB條碼的結(jié)構(gòu)及結(jié)構(gòu)原理答：標(biāo)尺上是稱為RAB編碼的條碼圖案，有3種不同的碼條。R條碼：參考碼，由3條2mm

38、寬的黑色碼條和黑色碼條之間1mm寬的黃色碼條組成。以中間黑碼條中心線為準(zhǔn)，每隔30mm就有1組R條碼重復(fù)出現(xiàn)。A條碼：在每組參考碼R的右邊10mm處的黑色條碼。B條碼：每組參考碼R的左邊10mm處的黑色條碼。 R條碼兩邊的A和B碼條的寬窄不相同，A和B碼條的寬度在010之間變化。這兩種碼條包含了水準(zhǔn)測(cè)量時(shí)的高度信息。儀器設(shè)計(jì)時(shí)有意安排了它們的寬度按正弦規(guī)律變化。其中A碼條的周期為600mm，B碼條的周期為570mm。56、利用下圖簡(jiǎn)述數(shù)字水準(zhǔn)儀相位法讀數(shù)原理答: 實(shí)線為A碼的亮度波，虛線為B碼的亮度波。由于A、B兩條碼變化的周期不同，亮度波的波長(zhǎng)不同，在標(biāo)尺長(zhǎng)度方向上的每一位置，兩個(gè)亮度波的相

39、位差也不同，相位差好像傳統(tǒng)水準(zhǔn)尺上的分劃，由此反映標(biāo)出標(biāo)尺的長(zhǎng)度。只要能測(cè)出標(biāo)尺某處的相位差，就可知道該處到標(biāo)尺底部的高度視線高。相位差只能和標(biāo)尺長(zhǎng)度一一對(duì)應(yīng)，即具有單值性，因此在3m長(zhǎng)的條碼尺上不會(huì)有相同的相位差。為了確保標(biāo)尺底端面相位差具有惟一性，A碼和B碼的相位差錯(cuò)開(kāi)了/2。第八章57、何謂光柵和莫爾條紋？答：光柵是由線條寬度和間隙等寬的明暗相間的平行線條組成，兩組光柵以一定的柵線夾角疊合形成莫爾條紋。58、根據(jù)下面三個(gè)示意圖簡(jiǎn)述光柵度盤測(cè)角原理答：通常在度盤上的光柵稱為主光柵另一塊為指示光柵。兩組光柵疊加后，由透光部分的四菱形圖案和不透光部分黑色交叉圖案構(gòu)成莫爾條紋，當(dāng)光源透過(guò)莫爾條紋

40、時(shí)形成透光和遮光效應(yīng)。這種遮光效應(yīng)由光柵讀數(shù)頭（b）中的光探測(cè)器轉(zhuǎn)變成電信號(hào)。當(dāng)主光柵和指示光柵作相對(duì)移動(dòng)時(shí)，則輸出交邊的莫爾條紋信號(hào)，此信號(hào)經(jīng)光柵讀數(shù)頭中的接收光學(xué)系統(tǒng)會(huì)聚到光探測(cè)器上，由于光探測(cè)器對(duì)亮度的響應(yīng)近似線性，所以從光探測(cè)器輸出電信號(hào)的波形和莫爾條紋上亮度的分布一樣，近似于正弦波形。當(dāng)開(kāi)機(jī)后自起始方向轉(zhuǎn)動(dòng)照準(zhǔn)部時(shí)，指示光柵相對(duì)于主光柵度盤每轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)整柵角，光探測(cè)器上就掠過(guò)一個(gè)莫爾條紋，輸出一個(gè)正弦電信號(hào)，經(jīng)整形電路形成一個(gè)計(jì)數(shù)脈沖，直到照準(zhǔn)另外一個(gè)方向?yàn)橹?，電子?jì)數(shù)器即累計(jì)出正弦波的整數(shù)n，不足一個(gè)正弦波則由電子細(xì)分器測(cè)出占幾分之幾正弦波，因?yàn)闁啪€角是一定的，整數(shù)的正弦波n測(cè)出的角

41、度則為n·，不足一個(gè)正弦波的尾數(shù)角值可由電子細(xì)分器求得，這樣從起始方向到另外一個(gè)方向的夾角可以表示為=n·+。59、以四碼道為例利用下圖簡(jiǎn)述編碼度盤測(cè)角原理。答：光學(xué)編碼度盤是以二進(jìn)制代碼運(yùn)算為基礎(chǔ)的絕對(duì)值式的編碼器，在度盤刻度圈全周等間隔地設(shè)置了透光區(qū)域和不透光區(qū)域，由它們組成的分度圈稱為碼道。該讀盤的整個(gè)圓周被均勻地分為16個(gè)區(qū)間，每個(gè)區(qū)間中的碼道白色部分為透光區(qū)（或稱導(dǎo)電區(qū)），黑色部分為不透光區(qū)（或稱不導(dǎo)電區(qū)），所以各區(qū)間由碼道組成的狀態(tài)也不同。用透光和不透光兩種狀態(tài)代表二進(jìn)制的“1”和“0”兩個(gè)狀態(tài)，設(shè)透光（或?qū)щ姡?，不透光（或不導(dǎo)電）為1，則根據(jù)各區(qū)間的不同狀

42、態(tài)，便可測(cè)出該兩區(qū)間的夾角。電子測(cè)角裝置是用光傳感器來(lái)識(shí)別和獲取度盤位置信息。讀盤上部為發(fā)光二極管，它們位于讀盤半徑方向的一條直線上，讀盤下面的相對(duì)位置上是光電二極管。對(duì)于碼道的透光區(qū)，發(fā)光二極管的光信號(hào)能通過(guò)，而使光電二極管接受到這個(gè)信號(hào)，使輸出為0。對(duì)于碼道的不透光區(qū)，光電二極管接受不到這個(gè)信號(hào)，則輸出為1。圖中的輸出狀態(tài)為1001。60、簡(jiǎn)述二進(jìn)制編碼度盤和二進(jìn)制代碼（格萊碼）度盤各自的優(yōu)、點(diǎn)。答：進(jìn)制編碼優(yōu)、缺點(diǎn)容易譯成十進(jìn)制數(shù)，但是普通二進(jìn)制碼容易讀錯(cuò)。當(dāng)十進(jìn)制數(shù)從一位變到另一位時(shí)會(huì)涉及二進(jìn)制代碼有多位在變，當(dāng)碼道下面的傳感元件稍有錯(cuò)誤時(shí)該檢測(cè)器原來(lái)是“1”而出現(xiàn)“0”，就容易造成讀

43、數(shù)錯(cuò)誤。二進(jìn)制代碼（格萊碼）優(yōu)、缺點(diǎn)二進(jìn)制代碼（格萊碼）也稱循環(huán)碼，特點(diǎn)是任何相鄰碼區(qū)只有一個(gè)碼道發(fā)生變化。從任何數(shù)變到相鄰數(shù)時(shí)，碼道下多個(gè)傳感器中，只有一個(gè)電平發(fā)生變化，因此，當(dāng)某種錯(cuò)誤原因使該變的沒(méi)有變，最大可能的讀數(shù)差錯(cuò)僅是十進(jìn)制的“1”，客服了普通二進(jìn)制碼可能出現(xiàn)大差錯(cuò)的問(wèn)題。但格萊碼不具有二進(jìn)制碼容易譯成十進(jìn)制數(shù)的優(yōu)點(diǎn)，需先譯成普通二進(jìn)制碼，然后譯成十進(jìn)制數(shù)。第九章61、陀螺轉(zhuǎn)子有哪兩個(gè)特性？答：在沒(méi)有外力矩作用下，陀螺轉(zhuǎn)軸在宇宙空間方向保持不變，即定軸性。陀螺軸在外力作用時(shí)，陀螺軸的方向?qū)l(fā)生變化。這種效應(yīng)稱為“進(jìn)動(dòng)”，即所謂的進(jìn)動(dòng)性。62、簡(jiǎn)述陀螺儀的工作原理答：旋轉(zhuǎn)物體的旋轉(zhuǎn)軸

44、所指的方向在不受外力影響時(shí)，是不會(huì)改變的。人們根據(jù)這個(gè)道理，用它來(lái)保持方向。陀螺儀在工作時(shí)要給它一個(gè)力，使它高速旋轉(zhuǎn)起來(lái)，一般能達(dá)到每分鐘幾十萬(wàn)轉(zhuǎn)，可以工作很長(zhǎng)時(shí)間。然后用多種方法讀取軸所指示的方向。 陀螺軸的運(yùn)動(dòng)重復(fù)自東向西進(jìn)動(dòng)。陀螺軸在東、西兩處速度為零，在兩處反轉(zhuǎn)的位置稱為逆轉(zhuǎn)點(diǎn)。若陀螺不受外力的作用，此項(xiàng)運(yùn)動(dòng)將永遠(yuǎn)不會(huì)停止。 陀螺軸X的擺動(dòng)是一個(gè)圍繞子午線作簡(jiǎn)諧擺動(dòng)的，點(diǎn)線所示。如果把OX軸，東、西兩個(gè)逆轉(zhuǎn)點(diǎn)位置記錄下來(lái)，取平均值就可以獲得該點(diǎn)子午線的位置（即北方向）。圖一： 4制動(dòng)螺旋；5微動(dòng)螺旋彈簧座；7圓水準(zhǔn)器；8腳螺旋，9三角壓板與三角底板緊固螺絲；10三角壓板；11三角底板；

45、13目鏡調(diào)焦螺旋；16符合氣泡系統(tǒng)測(cè) 量 儀 器 常 規(guī) 檢 查 與 檢 校一.微傾式水準(zhǔn)儀的檢校.常規(guī)檢查內(nèi)容1.腳螺旋：檢查腳螺旋轉(zhuǎn)動(dòng)是否靈活自如，既沒(méi)有緊澀現(xiàn)象又沒(méi)有晃動(dòng)。如有緊澀或晃動(dòng)現(xiàn)象出現(xiàn)可通過(guò)調(diào)整三角壓板與三角底板之間的調(diào)節(jié)螺絲調(diào)整。2.圓水準(zhǔn)器軸與豎軸平行檢查：通過(guò)調(diào)整腳螺旋使氣泡居中，轉(zhuǎn)動(dòng)照準(zhǔn)部檢查是否在每個(gè)位置氣泡都居中，校正方法見(jiàn)后面水準(zhǔn)儀軸系之間幾何關(guān)系檢校。3.軸與軸套：轉(zhuǎn)動(dòng)照準(zhǔn)部，憑手感檢查照準(zhǔn)部轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)是否靈活，沒(méi)有緊澀或晃動(dòng)現(xiàn)象。4.制動(dòng)與微動(dòng)：先檢查制動(dòng)螺旋是否起作用，再檢查微動(dòng)螺旋是否起作用。微動(dòng)失效可觀察微動(dòng)螺旋的頂針和微動(dòng)螺旋的彈簧是否頂在制動(dòng)桿上，制動(dòng)微

46、動(dòng)失效維修由教師做。圖二：1望遠(yuǎn)鏡調(diào)焦手輪；10水準(zhǔn)管校正螺絲：12微動(dòng)螺旋；13望遠(yuǎn)鏡目鏡調(diào)焦螺旋；14微傾螺旋5.望遠(yuǎn)鏡目鏡調(diào)焦螺旋：轉(zhuǎn)動(dòng)望遠(yuǎn)鏡目鏡調(diào)焦螺旋觀察十字絲板是否能調(diào)整到最清晰，檢查目鏡調(diào)焦螺旋是否起作用。6.望遠(yuǎn)鏡調(diào)焦螺旋：轉(zhuǎn)動(dòng)望遠(yuǎn)鏡調(diào)焦螺旋，觀察遠(yuǎn)處目標(biāo)，是否能調(diào)整到最清晰，檢查望遠(yuǎn)鏡調(diào)焦螺旋是否起作用。同時(shí)再觀察視差是否能消除。7.微傾螺旋：邊轉(zhuǎn)動(dòng)微傾螺旋邊觀察符合水準(zhǔn)器泡，檢查微傾螺旋是否起作用，同時(shí)觀察微傾頂針是否起作用。8.符合氣泡影像：把符合氣泡調(diào)整到符合，觀察符合氣泡影像是否對(duì)稱、清晰。以上檢查如有異常，要記錄下異常出現(xiàn)的部位，描述異常現(xiàn)象。水準(zhǔn)儀軸系幾何關(guān)系的檢

47、驗(yàn)與校正1. 圓水準(zhǔn)器軸與豎軸是否平行的檢驗(yàn)與校正檢驗(yàn)：將儀器固定到三腳架或儀器臺(tái)上，用三個(gè)腳螺旋把圓水準(zhǔn)器的氣泡調(diào)整到分劃圈的中心。將望遠(yuǎn)鏡繞豎軸轉(zhuǎn)至任意方向，如果圓水準(zhǔn)器氣泡偏出分劃圈之外，說(shuō)明豎軸與圓水準(zhǔn)器軸不平行度誤差已經(jīng)超出限差要求，需要進(jìn)行校正。校正辦法將望遠(yuǎn)鏡旋轉(zhuǎn)至平行于任意兩個(gè)腳螺旋的連線方向，用三個(gè)腳螺旋將氣泡調(diào)居中；將望遠(yuǎn)鏡繞豎軸旋轉(zhuǎn)1800，通過(guò)調(diào)整圓水準(zhǔn)器上的校正螺絲校正氣泡偏離量的一半，再用腳螺旋調(diào)整一半。以上校正可能需要反復(fù)進(jìn)行。 2.十字絲橫絲垂直于豎軸（橫絲水平）的檢驗(yàn)與校正檢驗(yàn)：以望遠(yuǎn)鏡橫絲的一端（或成象比較清楚的部分開(kāi)始）瞄準(zhǔn)一個(gè)清晰的點(diǎn)狀目標(biāo)，然后，轉(zhuǎn)動(dòng)水

48、平微動(dòng)螺旋，使該點(diǎn)由橫絲的一端移到另一端，若該點(diǎn)移動(dòng)后，仍位于橫絲上，則說(shuō)明橫絲是水平的。若該點(diǎn)明顯地偏離橫絲，橫絲需要校正。校正：要使橫絲由不水平變成水平，只能將十字絲板座或整個(gè)目鏡部分進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)。校正時(shí)，只要轉(zhuǎn)動(dòng)偏離量的1/2就夠了。如果移動(dòng)前的目標(biāo)點(diǎn)不是對(duì)在橫絲的一端，而是對(duì)在十字絲中心，則在校正時(shí)需轉(zhuǎn)動(dòng)全部偏離量。這一點(diǎn)，如果不注意，就容易增加校正的反復(fù)次數(shù)。二、光學(xué)經(jīng)緯儀的檢校.常規(guī)檢查內(nèi)容1.腳螺旋：檢查腳螺旋轉(zhuǎn)動(dòng)是否靈活自如，既沒(méi)有緊澀現(xiàn)象又沒(méi)有晃動(dòng)。如有緊澀或晃動(dòng)現(xiàn)象出現(xiàn)可通過(guò)調(diào)整三角壓板與三角底板之間的調(diào)節(jié)螺絲調(diào)整。2.防扭簧片：在儀器基座部分的三角座和三角底板之間裝有“防扭”

49、簧片，防止基座扭轉(zhuǎn)。檢查防扭簧片三角座與三角底板的連接螺絲是否松動(dòng)。3. 圓水準(zhǔn)器軸與豎軸平行檢查：通過(guò)調(diào)整腳螺旋使氣泡居中。因?yàn)楣鈱W(xué)經(jīng)緯儀的圓水準(zhǔn)器一般在基座上，無(wú)法通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)照準(zhǔn)部檢查其正確性，一般是先把長(zhǎng)水準(zhǔn)管校正準(zhǔn)確后，以長(zhǎng)水準(zhǔn)管為準(zhǔn)再校正圓水準(zhǔn)器，直到圓水準(zhǔn)器和長(zhǎng)水準(zhǔn)器同時(shí)都居中為止。4.長(zhǎng)水準(zhǔn)器與豎軸垂直性的檢查：轉(zhuǎn)動(dòng)照準(zhǔn)部使長(zhǎng)水準(zhǔn)管平行于任意兩個(gè)腳螺旋的連線方向，調(diào)節(jié)這兩個(gè)腳螺旋使水準(zhǔn)管氣泡嚴(yán)格居中。再將儀器旋轉(zhuǎn)180°，如果氣泡仍然居中，說(shuō)明條件滿足。當(dāng)氣泡偏離超過(guò)一格時(shí)，就需要校正。5.光學(xué)對(duì)點(diǎn)器的檢查：a）在三腳架上整平儀器，三腳架下置一貼有白紙的測(cè)板。b) 按光學(xué)

50、對(duì)點(diǎn)器中心在測(cè)板上標(biāo)出一點(diǎn)A。c) 照準(zhǔn)部旋轉(zhuǎn)120°，同法標(biāo)出第二點(diǎn)B。d) 照準(zhǔn)部再次旋轉(zhuǎn)120°,同法標(biāo)出第三點(diǎn)C。ABC的中心，即是儀器豎幾何中心軸的投影點(diǎn)。對(duì)點(diǎn)器整置正確時(shí)，A、B、C三點(diǎn)重合。否則需要校正。校正方法見(jiàn)后面經(jīng)緯儀檢校。6.水平度盤配盤輪檢查：按進(jìn)配盤輪，一邊轉(zhuǎn)動(dòng)配盤輪一邊從讀數(shù)窗觀察度盤讀數(shù)是否發(fā)生變化，如度盤讀數(shù)不變化則說(shuō)明配盤輪失效，需要檢修。7.檢查水平和垂直制動(dòng)微動(dòng)是否起作用。8.檢查豎盤自動(dòng)歸零補(bǔ)償器：打開(kāi)自動(dòng)歸零補(bǔ)償器開(kāi)關(guān)，輕輕轉(zhuǎn)動(dòng)照準(zhǔn)部，用耳仔細(xì)聽(tīng)是否有金屬敲擊的聲音，有說(shuō)明豎盤自動(dòng)歸零補(bǔ)償器起作用，否則需要檢驗(yàn)校正。9.望遠(yuǎn)鏡調(diào)焦螺

51、旋：是否起作用，檢查方法和水準(zhǔn)儀相同。10.望遠(yuǎn)鏡目鏡調(diào)焦螺旋：是否起作用，檢查方法和水準(zhǔn)儀相同。11.從讀數(shù)窗中查看度盤及測(cè)微窗分劃線影像相互是否正確，是否有傾斜等現(xiàn)象。經(jīng)緯儀軸系幾何關(guān)系的檢驗(yàn)與校正1. 照準(zhǔn)部水準(zhǔn)管軸垂直于儀器豎軸的檢驗(yàn)與校正 (1)檢驗(yàn)方法將儀器粗略整平，轉(zhuǎn)動(dòng)照準(zhǔn)部使長(zhǎng)水準(zhǔn)管平行于任意兩個(gè)腳螺旋的連線方向，調(diào)節(jié)這兩個(gè)腳螺旋使水準(zhǔn)管氣泡嚴(yán)格居中。再將儀器旋轉(zhuǎn)180°，如果氣泡仍然居中，說(shuō)明條件滿足。當(dāng)氣泡偏離超過(guò)一格時(shí)，就需要校正。(2)校正方法（a）水準(zhǔn)管氣泡居中，水準(zhǔn)管軸處于水平位置，因水準(zhǔn)管軸不垂直于儀器的豎軸，豎軸傾斜，與鉛垂線的夾角為。將照準(zhǔn)部繞豎軸旋轉(zhuǎn)1800后，水準(zhǔn)管氣泡不居中。因豎軸傾斜方向沒(méi)變，水準(zhǔn)管軸與水平線的夾角為2，（b）所示。校正時(shí)，先用校正針撥動(dòng)水準(zhǔn)管一端的校正螺絲，使氣泡退回偏離量的一半，圖(c)所示，此時(shí)氣泡雖不居中，但水準(zhǔn)管軸已經(jīng)垂直于儀器的豎軸。再旋轉(zhuǎn)腳螺旋使水準(zhǔn)管氣泡居中，圖(d)所示。這時(shí)水準(zhǔn)管軸水平，豎軸豎直，即水準(zhǔn)管軸與儀器豎軸垂直。2十字絲豎絲垂直于橫軸的檢驗(yàn)與校正(1)檢驗(yàn)方法：野外常用的檢驗(yàn)方法有兩種將儀器整平后，用豎絲的上端或下端精確瞄準(zhǔn)遠(yuǎn)處一明顯的目標(biāo)點(diǎn)A，固定水平制動(dòng)螺旋和望遠(yuǎn)鏡制動(dòng)螺旋，轉(zhuǎn)動(dòng)望遠(yuǎn)鏡