C第三章角度測(cè)量

1、第第3 3章章 角度測(cè)量角度測(cè)量3.1 3.1 角度測(cè)量原理角度測(cè)量原理3.2 3.2 光學(xué)經(jīng)緯儀光學(xué)經(jīng)緯儀3.3 3.3 電子經(jīng)緯儀簡(jiǎn)介電子經(jīng)緯儀簡(jiǎn)介3.4 3.4 水平角觀測(cè)水平角觀測(cè)3.5 3.5 豎直角觀測(cè)豎直角觀測(cè)3.6 3.6 光學(xué)經(jīng)緯儀的檢驗(yàn)與校正光學(xué)經(jīng)緯儀的檢驗(yàn)與校正3.7 3.7 角度測(cè)量誤差分析與注意事項(xiàng)角度測(cè)量誤差分析與注意事項(xiàng)本章內(nèi)容如下：本章內(nèi)容如下： 測(cè)量地面點(diǎn)連線的水平夾角及視線方向與水平面的豎直 角，稱角度測(cè)量(angular observation)。 角度測(cè)量是測(cè)量的基本工作之一。 角度測(cè)量所使用的儀器是經(jīng)緯儀(theodolite)和全站儀 (total

2、station)。 水平角測(cè)量用于求算點(diǎn)的平面位置，豎直角測(cè)量用于測(cè) 定高差或?qū)A斜距離改化為水平距離。3.1.1 水平角測(cè)量原理 水平角(horizontal angle)是指地面一點(diǎn)到兩個(gè)目標(biāo)點(diǎn)連線 在水平面上投影的夾角，它也是過(guò)兩條方向線的鉛垂面 所夾的兩面角。 3.1 角度測(cè)量原理角度測(cè)量原理 為了測(cè)量水平角，應(yīng)在過(guò)B點(diǎn)的上方水平地安置一個(gè)有刻度的圓盤(pán)，稱為水平度盤(pán)(horizontal circle)；水平度盤(pán)的中心應(yīng)位于過(guò)B點(diǎn)的鉛垂線上；經(jīng)緯儀還必須有一個(gè)能夠瞄準(zhǔn)遠(yuǎn)方目標(biāo)的望遠(yuǎn)鏡；望遠(yuǎn)鏡應(yīng)可以在水平面和鉛垂面內(nèi)旋轉(zhuǎn)，通過(guò)望遠(yuǎn)鏡分別瞄準(zhǔn)高低不同的目標(biāo)A和C。3.1.2 豎直角測(cè)量原理

3、豎直角測(cè)量原理 定義：定義：豎直角(vertical angle)是指在同一豎直面內(nèi)，視線與水平線的夾角。 視線在水平線上方的稱為仰角，角值為正；視線在水平線下方的稱為俯角，角值為負(fù)。 為了測(cè)量豎直角，經(jīng)緯儀必須在鉛垂面內(nèi)安置一個(gè)有圓盤(pán)，稱為豎直度盤(pán)或豎盤(pán)(vertical circle)。 豎直角也是兩個(gè)方向在度盤(pán)上的讀數(shù)之差，與水平角不同的是，其中有一個(gè)是水平方向。 經(jīng)緯儀設(shè)計(jì)時(shí)，一般使視線水平時(shí)的豎盤(pán)讀數(shù)為0或90的倍數(shù)，這樣，測(cè)量豎直角時(shí)，只要瞄準(zhǔn)目標(biāo)，讀出豎盤(pán)讀數(shù)并減去儀器視線水平時(shí)的豎盤(pán)讀數(shù)就可以計(jì)算出視線方向的豎直角。3.2 光學(xué)經(jīng)緯儀光學(xué)經(jīng)緯儀3.2.1 經(jīng)緯儀概述經(jīng)緯儀概述

4、按讀數(shù)系統(tǒng)分，可以分為光學(xué)和電子類經(jīng)緯儀。 規(guī)范給出的國(guó)產(chǎn)光學(xué)經(jīng)緯儀(optical theodolite)按其精度劃分的型號(hào)有：DJ07、DJ1、DJ2、DJ6、DJ30，其中字母D、J分別為“大地測(cè)量”和“經(jīng)緯儀”漢語(yǔ)拼音的第一個(gè)字母，07、1、2、6、30分別為該儀器一測(cè)回方向觀測(cè)中誤差的秒數(shù)。 瑞士Leica公司的光學(xué)經(jīng)緯儀按其精度劃分的型號(hào)為：T4、T3、T2、T1、T16，其中字母T為單詞Theodolite (經(jīng)緯儀)的第一個(gè)字母，以秒為單位的一測(cè)回方向觀測(cè)中誤差分別為0.5、1、2、6、16。 3.2.2 DJ6級(jí)光學(xué)經(jīng)緯儀的結(jié)構(gòu)級(jí)光學(xué)經(jīng)緯儀的結(jié)構(gòu) 根據(jù)控制水平度盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)方式的不

5、同，DJ6級(jí)光學(xué)經(jīng)緯儀又分為方向經(jīng)緯儀和復(fù)測(cè)經(jīng)緯儀。 地表測(cè)量中，通常使用方向經(jīng)緯儀，復(fù)測(cè)經(jīng)緯儀主要應(yīng)用于地下工程測(cè)量。 一般將光學(xué)經(jīng)緯儀分解為基座(tribrach)、水平度盤(pán)(horizontal circle)和照準(zhǔn)部(alidade)三部分。 1. 基座 基座用于支撐整個(gè)儀器。 基座上有三個(gè)腳螺旋，一個(gè)圓水準(zhǔn)氣泡，用來(lái)粗平儀器 水平度盤(pán)旋轉(zhuǎn)軸套套在豎軸套外圍，擰緊軸座固定螺旋，可將儀器上部固定在基座上；旋松該螺旋，可將經(jīng)緯儀水平度盤(pán)連同照準(zhǔn)部從基座中拔出。 1-望遠(yuǎn)鏡制動(dòng)螺旋 2-望遠(yuǎn)鏡微動(dòng)螺旋 3-物鏡 4-物鏡調(diào)焦螺旋 5-目鏡 6-目鏡調(diào)焦螺旋 7-光學(xué)瞄準(zhǔn)器 8-度盤(pán)讀數(shù)顯微鏡

6、 9-度盤(pán)讀數(shù)顯微鏡調(diào)焦螺旋 10-照準(zhǔn)部管水準(zhǔn)器 11-光學(xué)對(duì)中器 12-度盤(pán)照明反光鏡 13-豎盤(pán)指標(biāo)管水準(zhǔn)器14-豎盤(pán)指標(biāo)管水準(zhǔn)器觀察反射鏡15-豎盤(pán)指標(biāo)管水準(zhǔn)器微動(dòng)螺旋 16-水平方向制動(dòng)螺旋 17-水平方向微動(dòng)螺旋 18-水平度盤(pán)變換螺旋與保護(hù)卡 19-基座圓水準(zhǔn)器 20-基座 21-軸套固定螺旋 22-腳螺旋 照準(zhǔn)部是指水平度盤(pán)之上，能繞其旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)的全部部件的總稱，它包括豎軸、U形支架、望遠(yuǎn)鏡、橫軸、豎直度盤(pán)、管水準(zhǔn)器、豎盤(pán)指標(biāo)管水準(zhǔn)器(vertical index bubble tube)和讀數(shù)裝置等。 照準(zhǔn)部旋轉(zhuǎn)軸稱為儀器豎軸，豎軸插入基座內(nèi)的豎軸軸套中旋轉(zhuǎn)； 照準(zhǔn)部在水平方

7、向的轉(zhuǎn)動(dòng)，由水平制動(dòng)、水平微動(dòng)螺旋控制； 望遠(yuǎn)鏡在縱向的轉(zhuǎn)動(dòng)，由望遠(yuǎn)鏡制動(dòng)、望遠(yuǎn)鏡微動(dòng)螺旋控制； 豎盤(pán)指標(biāo)管水準(zhǔn)器的微傾運(yùn)動(dòng)由豎盤(pán)指標(biāo)管水準(zhǔn)器微動(dòng)螺旋控制； 照準(zhǔn)部上的管水準(zhǔn)器，用于精平儀器。 2. 照準(zhǔn)部 水平角測(cè)量需要旋轉(zhuǎn)照準(zhǔn)部和望遠(yuǎn)鏡依次瞄準(zhǔn)不同方向的目標(biāo)并讀取水平度盤(pán)的讀數(shù)； 在一測(cè)回觀測(cè)過(guò)程中，水平度盤(pán)是固定不動(dòng)的； 為了角度計(jì)算的方便，在觀測(cè)開(kāi)始之前，通常將起始方向(稱為零方向)的水平度盤(pán)讀數(shù)配置為0左右，這就需要有控制水平度盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)的部件水平度盤(pán)變換手輪（方向經(jīng)緯儀使用）。 3. 度盤(pán)度盤(pán): 有水平和豎直度盤(pán),是圓環(huán)形的光學(xué)玻璃盤(pán)片，直徑約810cm，盤(pán)片邊緣刻劃并按順時(shí)針注記有0

8、360的角度數(shù)值。水平度盤(pán)順時(shí)針注記。3.2.3 DJ6級(jí)光學(xué)經(jīng)緯儀的讀數(shù)方法級(jí)光學(xué)經(jīng)緯儀的讀數(shù)方法 光學(xué)經(jīng)緯儀的讀數(shù)設(shè)備包括度盤(pán)、光路系統(tǒng)和測(cè)微器。 DJ6級(jí)光學(xué)經(jīng)緯儀的讀數(shù)裝置多采用分微尺測(cè)微器。 水平度盤(pán)和豎直度盤(pán)上的分劃線，通過(guò)一系列棱鏡和透鏡成像顯示在望遠(yuǎn)鏡旁的讀數(shù)顯微鏡內(nèi)。將水平玻璃度盤(pán)和豎直玻璃度盤(pán)均刻劃為360格，每格的角度為1，順時(shí)針注記。 測(cè)微尺(micrometer)讀數(shù)裝置的光路見(jiàn)右圖所示。 照明光線通過(guò)反光鏡的反射進(jìn)入進(jìn)光窗，其中一路光線通過(guò)光學(xué)組件將水平度盤(pán)上的刻劃和注記成像在平凸鏡上；另一路光線通過(guò)光學(xué)組件將豎直度盤(pán)上的刻劃和注記也成成像在平凸鏡上；在平凸鏡上有兩

9、個(gè)測(cè)微尺，測(cè)微尺上刻劃有60格。 通過(guò)折射棱鏡，兩個(gè)度盤(pán)分劃線的像連同測(cè)微尺上的刻劃和注記可以被讀數(shù)顯微鏡觀察到，讀數(shù)裝置大約將兩個(gè)度盤(pán)的刻劃和注記放大了65倍。 右圖為讀數(shù)顯微鏡視場(chǎng)； 注記有“”(有些儀器為“Hz”或“水平”)字樣窗口的像是水平度盤(pán)分劃線及其測(cè)微尺的像； 注記有“”(有些儀器為“V”或“豎直”)字樣窗口的像是豎直度盤(pán)分劃線及其測(cè)微尺的像。 讀數(shù)方法為：以測(cè)微尺上的“0”分劃線為讀數(shù)指標(biāo)， “度”數(shù)由落在測(cè)微器上的度盤(pán)分劃線的注記讀出，測(cè)微尺的“0”分劃線與度盤(pán)上的“度”分劃線之間的、小于1的角度在測(cè)微尺上讀出；最小讀數(shù)可以估讀到測(cè)微尺上1格的十分之一，即為0.1或6。 圖中

10、水平度盤(pán)讀數(shù)為1150336 ，豎直度盤(pán)讀數(shù)為725118 。 測(cè)微尺讀數(shù)裝置的讀數(shù)誤差為測(cè)微尺上一格的十分之一，即0.1或6。 3.2.4 DJ2級(jí)光學(xué)經(jīng)緯儀級(jí)光學(xué)經(jīng)緯儀 DJ2型光學(xué)經(jīng)緯儀常用于三、四等三角測(cè)量、精密導(dǎo)線 測(cè)量和工程測(cè)量。 DJ2型光學(xué)經(jīng)緯儀的幾個(gè)特點(diǎn)：1. DJ6型光學(xué)經(jīng)緯儀采用單指標(biāo)讀數(shù)，受度盤(pán)偏心的影 響。DJ2型光學(xué)經(jīng)緯儀采用對(duì)徑分劃符合讀數(shù)法，相 當(dāng)于利用度盤(pán)上相差 的兩個(gè)指標(biāo)讀數(shù)并取其平均值， 可消除度盤(pán)偏心差的影響。2. DJ2型光學(xué)經(jīng)緯儀在讀數(shù)顯微鏡中只能看到水平度盤(pán) 或豎直度盤(pán)中的一個(gè)。讀數(shù)時(shí)，可通過(guò)換像手輪，選 擇所需要的度盤(pán)影像。3. 豎盤(pán)指標(biāo)水準(zhǔn)管采

11、用符合水準(zhǔn)器，提高了氣泡居中的 精度。 DJ2型光學(xué)經(jīng)緯儀通常采用對(duì)徑分劃線影像符合讀數(shù)裝置進(jìn)行讀數(shù)，可以消除度盤(pán)偏心差，提高讀數(shù)精度。讀數(shù)前，需轉(zhuǎn)動(dòng)測(cè)微輪，使度盤(pán)對(duì)徑影像相對(duì)移動(dòng)，直至上下分劃線精確重合后，再讀出讀數(shù)。1-望遠(yuǎn)鏡制動(dòng)螺旋，望遠(yuǎn)鏡制動(dòng)螺旋，2-望遠(yuǎn)鏡微動(dòng)螺旋，望遠(yuǎn)鏡微動(dòng)螺旋，3-物鏡，物鏡， 4-物鏡調(diào)焦螺旋，物鏡調(diào)焦螺旋，5-目鏡，目鏡，6-目鏡調(diào)焦螺旋，目鏡調(diào)焦螺旋，7-光學(xué)瞄準(zhǔn)器，光學(xué)瞄準(zhǔn)器，8-度盤(pán)讀數(shù)顯微鏡，度盤(pán)讀數(shù)顯微鏡，9-度盤(pán)讀數(shù)顯微鏡調(diào)焦度盤(pán)讀數(shù)顯微鏡調(diào)焦螺旋，螺旋，10-測(cè)微輪，測(cè)微輪，11-水平度盤(pán)與豎直度盤(pán)換像手輪，水平度盤(pán)與豎直度盤(pán)換像手輪，12-照準(zhǔn)

12、部管水準(zhǔn)器，照準(zhǔn)部管水準(zhǔn)器，13-光學(xué)對(duì)中器，光學(xué)對(duì)中器，14-水平度盤(pán)照明鏡，水平度盤(pán)照明鏡，15-垂直度盤(pán)照明鏡，垂直度盤(pán)照明鏡，16-豎盤(pán)指標(biāo)管水豎盤(pán)指標(biāo)管水準(zhǔn)器進(jìn)光窗口，準(zhǔn)器進(jìn)光窗口，17-豎盤(pán)指標(biāo)管水準(zhǔn)器微動(dòng)螺旋，豎盤(pán)指標(biāo)管水準(zhǔn)器微動(dòng)螺旋，18-豎盤(pán)指標(biāo)管水準(zhǔn)氣泡觀察豎盤(pán)指標(biāo)管水準(zhǔn)氣泡觀察窗，窗，19-水平制動(dòng)螺旋，水平制動(dòng)螺旋， 20-水平微動(dòng)螺旋，水平微動(dòng)螺旋，21-基座圓水準(zhǔn)器，基座圓水準(zhǔn)器，22-水平度盤(pán)位水平度盤(pán)位置變換手輪，置變換手輪，23-水平度盤(pán)位置變換手輪護(hù)蓋水平度盤(pán)位置變換手輪護(hù)蓋 24-基座基座 25-腳螺旋腳螺旋 下圖為德國(guó)蔡司公司(Zeiss)生產(chǎn)的Theo

13、 010型經(jīng)緯儀(屬于2級(jí))讀數(shù)鏡中的度盤(pán)對(duì)徑分劃像(右邊)和測(cè)微器分劃像(左邊)，度盤(pán)的數(shù)字注記為“度”數(shù)，測(cè)微分劃尺左邊注記為“分”數(shù)，右邊注記為“十秒”數(shù)。 為使讀數(shù)方便和不易出錯(cuò)，現(xiàn)在生產(chǎn)的DJ2級(jí)光學(xué)經(jīng)緯儀，一般采用如圖所示的讀數(shù)窗。度盤(pán)對(duì)徑分劃像及度數(shù)和10的影像分別出現(xiàn)于兩個(gè)窗口，另一窗口為測(cè)微器讀數(shù)。當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)測(cè)微輪使對(duì)徑上、下分劃對(duì)齊以后，從度盤(pán)讀數(shù)窗讀取度數(shù)和10數(shù)，從測(cè)微器窗口讀取分?jǐn)?shù)和秒數(shù)。 3.3 電子經(jīng)緯儀電子經(jīng)緯儀n 世界上第一臺(tái)電子經(jīng)緯儀(electronic theodolite)于1968年 研制成功，80年代初生產(chǎn)出商品化的電子經(jīng)緯儀。n 隨著電子技術(shù)的飛速發(fā)

14、展，電子經(jīng)緯儀的制造成本急 速下降，現(xiàn)在，國(guó)產(chǎn)電子經(jīng)緯儀的售價(jià)已經(jīng)逼近同精 度的光學(xué)經(jīng)緯儀的價(jià)格。n 電子經(jīng)緯儀主要有以下三方面的特點(diǎn)：采用電子測(cè)角系統(tǒng)，利用不同類型的掃描度盤(pán)(如編碼度盤(pán)、光柵度盤(pán))及其相應(yīng)的測(cè)角原理，實(shí)現(xiàn)了測(cè)角自動(dòng)化和數(shù)字化，并可將測(cè)量結(jié)果自動(dòng)顯示和儲(chǔ)存，減輕了勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了工作效率；采用軸系補(bǔ)償系統(tǒng)，在微處理器支持下，配以相關(guān)的專用軟件，可對(duì)各軸系誤差進(jìn)行補(bǔ)償或歸算改正；采用積木式結(jié)構(gòu)，可與光電測(cè)距儀組合成全站型電子速測(cè)儀，配合適當(dāng)?shù)慕涌?，可將電子手簿記錄的?shù)據(jù)輸入計(jì)算機(jī)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)處理和繪圖自動(dòng)化。 電子經(jīng)緯儀的測(cè)角系統(tǒng)有三種：編碼度盤(pán)、光柵度盤(pán)測(cè)角系統(tǒng)和動(dòng)態(tài)測(cè)角系統(tǒng)。

15、 本節(jié)主要介紹光柵度盤(pán)測(cè)角系統(tǒng)的測(cè)角原理。1.光柵度盤(pán)測(cè)角原理光柵度盤(pán)測(cè)角原理n 光柵的基本參數(shù)是刻劃線的密度和柵距。如圖所示，在玻璃圓盤(pán)的徑向，均勻地按一定的密度刻劃有交替的透明與不透明的輻射狀條紋，密度為一毫米內(nèi)刻劃線的條數(shù)。柵距為相鄰兩柵的間距。光柵寬度為a，縫隙寬度為b，柵距為d = a + b。這就構(gòu)成了光柵度盤(pán)。 電子經(jīng)緯儀是在光柵度盤(pán)的上、下對(duì)稱位置分別安裝光源和光電接收機(jī)。由于柵線不透光，而縫隙透光，則可將光柵度盤(pán)是否透光的信號(hào)變?yōu)殡娦盘?hào)。 光柵度盤(pán)的柵距相當(dāng)于光學(xué)度盤(pán)的分劃，柵距越小，則角度分劃值越小，即測(cè)角精度越高。 在80mm直徑的光柵度盤(pán)上，刻劃有12500條細(xì)線（刻線

16、密度為50條/mm），柵距分劃值為144。在光柵度盤(pán)測(cè)角系統(tǒng)中，采用了莫爾干涉條紋技術(shù)進(jìn)行測(cè)微。 莫爾條紋：是將兩塊密度相同的光柵重疊，并使它們的刻劃線相互傾斜一個(gè)很小的角度，此時(shí)便會(huì)出現(xiàn)明暗相間的條紋，該條紋稱為莫爾條紋 根據(jù)光學(xué)原理，莫爾條紋有如下特點(diǎn)：兩光柵之間的傾角越小，條紋間距 越寬，則相鄰明條紋或暗條紋之間的距離越大；在垂直于光柵構(gòu)成的平面方向上，條紋亮度按正弦規(guī)律周期性變化；當(dāng)光柵在垂直于刻線的方向上移動(dòng)時(shí)，條紋順著刻線方向移動(dòng)。光柵在水平方向上相對(duì)移動(dòng)一條刻線，莫爾條紋則上下移動(dòng)一周期，即移動(dòng)一個(gè)紋距 ；紋距 與柵距 d 滿足如下關(guān)系： 式中，=3438，兩光柵(指示光柵和光柵

17、度盤(pán))之間的傾角。 例如，當(dāng) =20時(shí)，紋距 = 172d，即紋距比柵距放大了172倍。 使用光柵度盤(pán)的電子經(jīng)緯儀，其指示光柵、發(fā)光管(電源)、光電轉(zhuǎn)換器和接收二極管位置固定，而光柵度盤(pán)與經(jīng)緯儀照準(zhǔn)部一起轉(zhuǎn)動(dòng)。 發(fā)光管發(fā)出的光信號(hào)通過(guò)莫爾條紋落到光電接收管上，度盤(pán)每轉(zhuǎn)動(dòng)一柵距(d)，莫爾條紋就移動(dòng)一個(gè)周期()。望遠(yuǎn)鏡從一個(gè)方向轉(zhuǎn)動(dòng)到另一個(gè)方向時(shí)，流過(guò)光電管光信號(hào)的周期數(shù)，就是兩方向間的光柵數(shù)。d 儀器中兩光柵之間的夾角是已知的，所以通過(guò)自動(dòng)數(shù)據(jù)處理，即可算得并顯示兩方向間的夾角。 為了提高測(cè)角精度和角度分辨率，儀器工作時(shí)，在每個(gè)周期內(nèi)再均勻地填充n個(gè)脈沖信號(hào)，計(jì)數(shù)器對(duì)脈沖計(jì)數(shù)，則相當(dāng)于光柵刻劃

18、線的條數(shù)又增加了n倍。即角度分辨率就提高了n倍。 為了判別測(cè)角時(shí)照準(zhǔn)部旋轉(zhuǎn)的方向，采用光柵度盤(pán)的電子經(jīng)緯儀其電子線路中還必須有判向電路和可逆計(jì)數(shù)器。判向電路用于判別照準(zhǔn)時(shí)旋轉(zhuǎn)的方向，若順時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)，則計(jì)數(shù)器累加；若逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)，則計(jì)數(shù)器累減。 2. 動(dòng)態(tài)測(cè)角原理動(dòng)態(tài)測(cè)角原理 動(dòng)態(tài)測(cè)角的儀器度盤(pán)仍為玻璃圓環(huán)，測(cè)角時(shí)由微型馬達(dá)帶動(dòng)而旋轉(zhuǎn)。 度盤(pán)分成1024個(gè)分劃，每一分劃由一對(duì)黑白條紋組成，白的透光，黑的不透光，相當(dāng)于柵線和縫隙，其柵距設(shè)為0。 光闌LS固定在基座上，稱固定光闌(也稱光閘)，相當(dāng)于光學(xué)度盤(pán)的零分劃。光闌LR在度盤(pán)內(nèi)側(cè)，隨照準(zhǔn)部旋轉(zhuǎn)，稱活動(dòng)光闌，相當(dāng)于光學(xué)度盤(pán)的指標(biāo)線。它們之間的夾角

19、即為要測(cè)的角度值。 為消除度盤(pán)偏心差，同名光闌按對(duì)徑位置設(shè)置，共4個(gè) (兩對(duì))，圖中只繪出兩個(gè)。 光闌上裝有發(fā)光二極管和光電二極管，分別處于度盤(pán)上、下側(cè)。 發(fā)光二極管發(fā)射紅外光線，通過(guò)光闌孔隙照到度盤(pán)上，當(dāng)微型馬達(dá)帶動(dòng)度盤(pán)旋轉(zhuǎn)時(shí)，因度盤(pán)上明暗條紋而形成 透光量的不斷變化，這些 光信號(hào)被設(shè)置在度盤(pán)另一 側(cè)的光電二極管接收，轉(zhuǎn)換成正弦波的電信號(hào)輸出，用 以測(cè)角。 設(shè)一對(duì)明暗條紋(即一個(gè)分劃)相應(yīng)的角值即柵距為0， 其值為： 角度 為n個(gè)整周期0和不足整周數(shù)的0分劃值之和。它們分別由粗測(cè)和精測(cè)求得，即(1) 粗測(cè)，求出0的個(gè)數(shù)n 為進(jìn)行粗測(cè)，度盤(pán)上設(shè)有特殊標(biāo)志(標(biāo)志分劃)，每 90 一個(gè)，共4個(gè)。6

20、25.5012409.2110243600 0n光闌對(duì)度盤(pán)掃描時(shí)，當(dāng)某一標(biāo)志被LR或LS中的一個(gè)首先識(shí)別后，脈沖計(jì)數(shù)器立即計(jì)數(shù)，當(dāng)該標(biāo)志到達(dá)另一光闌后，計(jì)數(shù)停止。脈沖波的頻率是已知的，所以由脈沖數(shù)可以統(tǒng)計(jì)相應(yīng)的時(shí)間Ti。馬達(dá)的轉(zhuǎn)速已知，其相應(yīng)于轉(zhuǎn)角 所需的時(shí)間T0也已知。將Ti/T0取整(即取其比值的整數(shù)部分，舍去小數(shù)部分)就得到ni。由于有4個(gè)標(biāo)志，可得到n1、n2、n3、n44個(gè)數(shù)，經(jīng)微處理機(jī)比較，如無(wú)差異可確定n值，從而得到 n0。由于LR、LS識(shí)別標(biāo)志的先后不同，所測(cè)角可以是 ，也可以是 360 ，這可由角度處理器做出正確判斷。（2）精測(cè)，測(cè)算 當(dāng)光闌對(duì)度盤(pán)掃描時(shí)，LR、LS各自輸出正

21、弦波電信號(hào)R和S，經(jīng)過(guò)整形成方波，運(yùn)用測(cè)相技術(shù)便可測(cè)出相位差。 的數(shù)值是采用在此相位差里填充脈沖數(shù)計(jì)算的，由脈沖數(shù)和已知的脈沖頻率(約172MHz)算得相應(yīng)時(shí)間 T。 度盤(pán)上有1024個(gè)分劃(柵格)，度盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)一周即輸出1024 個(gè)周期的方波，對(duì)應(yīng)于每一個(gè)分劃均可得到一個(gè) 。 設(shè)0對(duì)應(yīng)的周期為T0， 所對(duì)應(yīng)的時(shí)間為Ti，則有： 測(cè)量角度時(shí)，機(jī)內(nèi)微處理器自動(dòng)將整周度盤(pán)的1024個(gè)分 劃所測(cè)得的 值，取平均值作為最后結(jié)果，即iiiTT00iinTTnii00 粗測(cè)和精測(cè)信號(hào)送角度處理器處理并銜接成完整的角度 (方向)值送中央處理器，然后由液晶顯示器顯示或紀(jì)錄 于數(shù)據(jù)終端。 動(dòng)態(tài)測(cè)角直接測(cè)得的是時(shí)間T

22、和 T，因此，微型馬達(dá)的 轉(zhuǎn)速要均勻、穩(wěn)定。n補(bǔ)充內(nèi)容：補(bǔ)充內(nèi)容：n ET-02電子經(jīng)緯儀的使用電子經(jīng)緯儀的使用n圖所示為南方測(cè)繪儀器公司生產(chǎn)的ET-02電子經(jīng)緯儀。n精度指標(biāo)精度指標(biāo)：一測(cè)回方向觀測(cè)中誤差為2，角度最小顯示到1，豎盤(pán)指標(biāo)自動(dòng)歸零補(bǔ)償采用液體電子傳感補(bǔ)償器。 儀器使用NiMH高能可充電電池供電，充滿電的電池可供儀器連續(xù)使用810小時(shí)；設(shè)有雙操作面板，每個(gè)操作面板都有完全相同的一個(gè)顯示窗和7個(gè)功能鍵，便于正倒鏡觀測(cè)；望遠(yuǎn)鏡的十字絲分劃板和顯示窗均有照明光源，以便于在黑暗環(huán)境中觀測(cè)。 開(kāi)機(jī) 儀器面板右上角的PWR鍵為電源開(kāi)關(guān)鍵。 當(dāng)儀器處于關(guān)機(jī)狀態(tài)時(shí)，按下該鍵2秒后可打開(kāi)儀器電源；

23、 當(dāng)儀器處于開(kāi)機(jī)狀態(tài)時(shí)，按下該鍵2秒可關(guān)閉儀器電源。 儀器在測(cè)站上安置好后，打開(kāi)儀器電源時(shí)，在顯示窗中字符HR的 右邊顯示的是當(dāng)前視線方向的水平度盤(pán)讀數(shù)； 在顯示窗中字符“V”的右邊將顯示“OSET”字符，它提示用戶應(yīng) 指示豎盤(pán)指標(biāo)歸零。將望遠(yuǎn)鏡置于盤(pán)左位置，向上或向下轉(zhuǎn)動(dòng)望 遠(yuǎn)鏡，當(dāng)其視準(zhǔn)軸通過(guò)水平視線位置時(shí)，顯示窗中字符“V”右邊 的字符“OSET”將變成當(dāng)前視準(zhǔn)軸方向的豎直度盤(pán)讀數(shù)值，即可 進(jìn)行角度測(cè)量。3.4 水平角觀測(cè)水平角觀測(cè)3.4.1 經(jīng)緯儀的安置經(jīng)緯儀的安置 經(jīng)緯儀的安置包括對(duì)中(centering)和整平(leveling)，其目的是使儀器豎軸位于過(guò)測(cè)站點(diǎn)的鉛垂線上，從而使水

24、平度盤(pán)和橫軸處于水平位置，豎直度盤(pán)位于鉛垂平面內(nèi)。 經(jīng)緯儀安置的操作程序是： 打開(kāi)三腳架腿，調(diào)整好其長(zhǎng)度使腳架高度適合于觀測(cè)者 的高度； 張開(kāi)三角架，將其安置在測(cè)站上，使架頭大致水平； 從儀器箱中取出經(jīng)緯儀放置在三角架頭上，并使儀器基座中心基本對(duì)齊三角架頭中心，旋緊連接螺旋后，即可進(jìn)行對(duì)中整平操作。 1. 對(duì)中 目的：使儀器的中心與測(cè)站點(diǎn)位于同一鉛垂線上。 方式有光學(xué)對(duì)中(optical centering)和垂球?qū)χ?plumb bob centering)兩種，一般用光學(xué)對(duì)中器對(duì)中。 光學(xué)對(duì)中器也是一個(gè)小望遠(yuǎn)鏡：它由保護(hù)玻璃、反光棱鏡、物鏡、物鏡調(diào)焦鏡、對(duì)中標(biāo)志分劃板和目鏡組成。 使用光學(xué)

25、對(duì)中器之前，應(yīng)先旋轉(zhuǎn)目鏡調(diào)焦螺旋使對(duì)中標(biāo)志分劃板十分清晰，再旋轉(zhuǎn)物鏡調(diào)焦螺旋(有些儀器是拉伸光學(xué)對(duì)中器)看清地面的測(cè)點(diǎn)標(biāo)志。 對(duì)中的步驟如下：使三腳架頭大致水平，目估初步對(duì)中；調(diào)節(jié)光學(xué)對(duì)中器調(diào)焦螺旋，使對(duì)中標(biāo)志圈和測(cè)站標(biāo)志點(diǎn)都清晰； 移動(dòng)三角架腿，使測(cè)站標(biāo)志點(diǎn)的成像位于對(duì)中標(biāo)志圈中心，然后將三腳架各腿踩實(shí)使之穩(wěn)固； 伸縮三角架的相應(yīng)架腿，使基座上的圓水準(zhǔn)氣泡居中，再旋轉(zhuǎn)腳螺旋，使水準(zhǔn)管氣泡居中； 檢查對(duì)中情況，若偏移不大，可略松連接螺旋，使儀器在架頭上平移，直至完全對(duì)中且水準(zhǔn)管氣泡居中后，旋緊連接螺旋。對(duì)中誤差一般應(yīng)小于1mm。2整平 目的：使儀器豎軸鉛垂，從而使水平度盤(pán)和橫軸處于水平位置，豎

26、直度盤(pán)位于豎直面內(nèi)。 操作步驟為：為不破壞對(duì)中，首先應(yīng)伸縮三腳架腿，使基座上的圓水準(zhǔn)氣泡居中，然后用腳螺旋使照準(zhǔn)部水準(zhǔn)管氣泡居中。 腳螺旋整平照準(zhǔn)部水準(zhǔn)管氣泡的操作步驟為： 轉(zhuǎn)動(dòng)照準(zhǔn)部，使水準(zhǔn)管與任意兩個(gè)腳螺旋連線平行。雙手相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)這兩個(gè)腳螺旋，使氣泡居中，見(jiàn)圖。再將照準(zhǔn)部旋轉(zhuǎn) ，調(diào)整第三個(gè)腳螺旋使氣泡居中。 按上述方法反復(fù)操作，直到儀器旋至任何位置氣泡均居中為止。氣泡移動(dòng)方向與左手大拇指移動(dòng)方向一致。3. 瞄準(zhǔn)瞄準(zhǔn) 測(cè)角時(shí)的照準(zhǔn)標(biāo)志，一般是豎立于測(cè)點(diǎn)的標(biāo)桿、測(cè)釬、用三根竹桿懸吊垂球的線或覘牌(target)。測(cè)量水平角時(shí)，以望遠(yuǎn)鏡的十字絲豎絲瞄準(zhǔn)照準(zhǔn)標(biāo)志。 望遠(yuǎn)鏡瞄準(zhǔn)目標(biāo)的操作步驟如下： 目

27、鏡對(duì)光：松開(kāi)望遠(yuǎn)鏡制動(dòng)螺旋和水平制動(dòng)螺旋，將望遠(yuǎn)鏡對(duì)向明亮的背景(如白墻、天空等，注意不要對(duì)向太陽(yáng))，轉(zhuǎn)動(dòng)目鏡使十字絲清晰。 粗瞄目標(biāo)：用望遠(yuǎn)鏡上的粗瞄器瞄準(zhǔn)目標(biāo)，旋緊制動(dòng)螺旋，轉(zhuǎn)動(dòng)物鏡調(diào)焦螺旋使目標(biāo)清晰，旋轉(zhuǎn)水平和望遠(yuǎn)鏡微動(dòng)螺旋，精確瞄準(zhǔn)目標(biāo)?？捎檬纸z縱絲的單線平分目標(biāo)，也可用雙線夾住目標(biāo)。 4. 讀數(shù)讀數(shù) 讀數(shù)時(shí)先打開(kāi)度盤(pán)照明反光鏡，調(diào)整反光鏡的開(kāi)度和方向，使讀數(shù)窗亮度適中，旋轉(zhuǎn)讀數(shù)顯微鏡的目鏡使刻劃線清晰，然后讀數(shù)。 3.4.2 水平角觀測(cè)方法水平角觀測(cè)方法 常用水平角觀測(cè)方法有測(cè)回法和方向觀測(cè)法。常用水平角觀測(cè)方法有測(cè)回法和方向觀測(cè)法。 1. 測(cè)回法測(cè)回法 測(cè)回法(method of

28、 observation set)用于觀測(cè)兩方向之間的單角。 觀測(cè)方法如下：在B安置儀器點(diǎn)對(duì)中整平后盤(pán)左觀測(cè)：先盤(pán)左瞄準(zhǔn)A目標(biāo)，用度盤(pán)變換手輪配置水平度盤(pán)讀數(shù)為010左右，讀數(shù)記錄在表中；順時(shí)針轉(zhuǎn)照準(zhǔn)部瞄準(zhǔn)C目標(biāo)，讀數(shù)記錄。此為上半測(cè)回觀測(cè)，計(jì)算半測(cè)回角值；盤(pán)右觀測(cè)：倒轉(zhuǎn)望遠(yuǎn)鏡成盤(pán)右位置瞄準(zhǔn)C目標(biāo)，讀數(shù)記錄；逆時(shí)針轉(zhuǎn)照準(zhǔn)部瞄準(zhǔn)A目標(biāo)，讀數(shù)記錄。此為下半測(cè)回觀測(cè)，計(jì)算半測(cè)回角值；盤(pán)左盤(pán)右所測(cè)半測(cè)回角值取平均值，此為一測(cè)回角值。 城市測(cè)量規(guī)范沒(méi)有給出測(cè)回法半測(cè)回角差的容許值，根據(jù)圖根控制測(cè)量的測(cè)角中誤差為20，一般取中誤差的兩倍作為限差則為40。 測(cè)角精度要求較高時(shí)，往往需要觀測(cè)幾個(gè)測(cè)回。為了減小

29、水平讀盤(pán)分劃誤差的影響，各測(cè)回間應(yīng)根據(jù)測(cè)回?cái)?shù)，按照180/n變換水平度盤(pán)位置。 2. 方向觀測(cè)法（全圓測(cè)回法）方向觀測(cè)法（全圓測(cè)回法） 當(dāng)測(cè)站上的方向數(shù)多于或等于3個(gè)時(shí)，一般采用方向觀測(cè)法(method of direction observation)。觀測(cè)方法如下： 如測(cè)站點(diǎn)為O點(diǎn)，觀測(cè)方向有A、B、C、D四個(gè)。在O點(diǎn)安置好儀器，以A點(diǎn)方向?yàn)槠鹗挤较颉１P(pán)左觀測(cè)：先盤(pán)左瞄準(zhǔn)A目標(biāo)，用度盤(pán)變換手輪配置水平度盤(pán)讀數(shù)為010左右，讀數(shù)記錄在表中；順時(shí)針轉(zhuǎn)照準(zhǔn)部依次瞄準(zhǔn)B、C、D、A目標(biāo)，分別讀數(shù)記錄。此為上半測(cè)回觀測(cè)，計(jì)算半測(cè)回歸零差；盤(pán)右觀測(cè)：倒轉(zhuǎn)望遠(yuǎn)鏡成盤(pán)右位置瞄準(zhǔn)A目標(biāo)，讀數(shù)記錄；逆時(shí)針轉(zhuǎn)照

30、準(zhǔn)部依次瞄準(zhǔn)D、C、B、A目標(biāo)，分別讀數(shù)記錄。此為下半測(cè)回觀測(cè)，計(jì)算半測(cè)回歸零差、2c值、盤(pán)左盤(pán)右所測(cè)方向值取平均值及歸零方向值。表表3-3 方向觀測(cè)法技術(shù)要求方向觀測(cè)法技術(shù)要求等級(jí)經(jīng)緯儀型 號(hào)光學(xué)測(cè)微器兩次重合讀數(shù)差（）半測(cè)回歸零差（）一測(cè)回內(nèi)互差（）同一方向值各測(cè)回互差（）四等及以 上DJ11696DJ238139一級(jí)及以 下DJ2121812DJ61824 在表在表3-2的計(jì)算中，兩個(gè)測(cè)回的歸零差分別為的計(jì)算中，兩個(gè)測(cè)回的歸零差分別為6和和12，小于限差要求的小于限差要求的18；B、C、D三個(gè)方向值兩測(cè)回較差分三個(gè)方向值兩測(cè)回較差分別為別為5、4、7，小于限差要求的，小于限差要求的24。

31、觀測(cè)結(jié)果滿足規(guī)。觀測(cè)結(jié)果滿足規(guī)范的要求。范的要求。3.5 豎直角觀測(cè)豎直角觀測(cè) 3.5.1 豎盤(pán)構(gòu)造豎盤(pán)構(gòu)造n經(jīng)緯儀豎盤(pán)包括豎直度盤(pán)、豎盤(pán)指標(biāo)水準(zhǔn)管和豎盤(pán)指標(biāo)水準(zhǔn)管微動(dòng)螺旋，有的經(jīng)緯儀豎盤(pán)利用重?cái)[補(bǔ)償原理，設(shè)計(jì)制成豎盤(pán)指標(biāo)自動(dòng)歸零。n豎盤(pán)固定在望遠(yuǎn)鏡橫軸一端并與望遠(yuǎn)鏡連接在一起，隨望遠(yuǎn)鏡一起繞橫軸旋轉(zhuǎn)，豎盤(pán)面垂直于橫軸。n豎盤(pán)讀數(shù)指標(biāo)(vertical index)與豎盤(pán)指標(biāo)水準(zhǔn)管(vertical index bubble tube)連接在一起，旋轉(zhuǎn)豎盤(pán)指標(biāo)水準(zhǔn)管微動(dòng)螺旋帶動(dòng)豎盤(pán)指標(biāo)水準(zhǔn)管和豎盤(pán)讀數(shù)指標(biāo)一起作微小的轉(zhuǎn)動(dòng)。n豎盤(pán)讀數(shù)指標(biāo)的正確位置是：望遠(yuǎn)鏡處于盤(pán)左、豎盤(pán)指標(biāo)水準(zhǔn)管氣泡居中時(shí)，讀

32、數(shù)窗中的豎盤(pán)讀數(shù)應(yīng)為90。 豎盤(pán)注記為0360，分順時(shí)針和逆時(shí)針注記兩種形式，本書(shū)只介紹順時(shí)針注記的形式。 3.5.2 豎直角觀測(cè)和計(jì)算豎直角觀測(cè)和計(jì)算1. 儀器安置在測(cè)站點(diǎn)上，對(duì)中、整平。盤(pán)左位置瞄準(zhǔn)目標(biāo)儀器安置在測(cè)站點(diǎn)上，對(duì)中、整平。盤(pán)左位置瞄準(zhǔn)目標(biāo)點(diǎn)，使十字絲中橫絲精確切準(zhǔn)目標(biāo)頂端。調(diào)節(jié)豎盤(pán)指標(biāo)水點(diǎn)，使十字絲中橫絲精確切準(zhǔn)目標(biāo)頂端。調(diào)節(jié)豎盤(pán)指標(biāo)水準(zhǔn)管微動(dòng)螺旋，使豎盤(pán)指標(biāo)水準(zhǔn)管氣泡居中，讀數(shù)為準(zhǔn)管微動(dòng)螺旋，使豎盤(pán)指標(biāo)水準(zhǔn)管氣泡居中，讀數(shù)為L(zhǎng)。2. 用盤(pán)右位置再瞄準(zhǔn)目標(biāo)點(diǎn)，調(diào)節(jié)豎盤(pán)指標(biāo)水準(zhǔn)管，使用盤(pán)右位置再瞄準(zhǔn)目標(biāo)點(diǎn)，調(diào)節(jié)豎盤(pán)指標(biāo)水準(zhǔn)管，使氣泡居中，讀數(shù)為氣泡居中，讀數(shù)為R。3. 計(jì)算豎直角

33、時(shí)，需首先判斷豎直角計(jì)算公式。計(jì)算豎直角時(shí)，需首先判斷豎直角計(jì)算公式。 盤(pán)左位置：盤(pán)左位置： 盤(pán)右位置：盤(pán)右位置： 一測(cè)回角值為：一測(cè)回角值為：LL 90270RR)180(21)21LRRL（n豎直角觀測(cè)步驟豎直角觀測(cè)步驟n豎直角觀測(cè)應(yīng)用橫絲瞄準(zhǔn)目標(biāo)的特定位置，例如標(biāo)桿的頂部或標(biāo)尺上的某一位置。豎直角觀測(cè)的操作程序如下：1) 在測(cè)站點(diǎn)上安置好經(jīng)緯儀，用小鋼尺量出儀器高。儀器儀器高是測(cè)站點(diǎn)標(biāo)志頂部到經(jīng)緯儀橫軸中心的垂直距離。高是測(cè)站點(diǎn)標(biāo)志頂部到經(jīng)緯儀橫軸中心的垂直距離。2) 盤(pán)左瞄準(zhǔn)目標(biāo)，使橫絲切于目標(biāo)某一位置，旋轉(zhuǎn)豎盤(pán)指標(biāo)水準(zhǔn)管微動(dòng)螺旋使氣泡居中，讀取豎直度盤(pán)讀數(shù)。3) 盤(pán)右瞄準(zhǔn)目標(biāo)，使橫絲

34、切于目標(biāo)同一位置，旋轉(zhuǎn)豎盤(pán)指標(biāo)水準(zhǔn)管微動(dòng)螺旋使氣泡居中，讀取豎直度盤(pán)讀數(shù)。 3.5.3 豎盤(pán)指標(biāo)差豎盤(pán)指標(biāo)差豎盤(pán)指標(biāo)水準(zhǔn)管氣泡居中時(shí)，豎盤(pán)指標(biāo)恰好指在90或270，而與正確位置相差一個(gè)小角度x，稱豎盤(pán)指標(biāo)差。如圖，盤(pán)左時(shí)始讀數(shù)為90+x，則正確的豎直角應(yīng)為 盤(pán)右時(shí)正確的豎直角應(yīng)為 分別將上兩式相加、相減并除以2，得xLxL90 xxRR2701802121LRRL3602121LRxLR3.6 光學(xué)經(jīng)緯儀的檢驗(yàn)與校正光學(xué)經(jīng)緯儀的檢驗(yàn)與校正 從測(cè)角原理可知，經(jīng)緯儀有以下四個(gè)軸線(見(jiàn)圖)，即水準(zhǔn)管軸(LL)，豎軸(VV)，望遠(yuǎn)鏡視準(zhǔn)軸 (CC)，橫軸(HH)。此外望遠(yuǎn)鏡還有十字絲。這些軸系應(yīng)滿足以

35、下條件：(1) 水準(zhǔn)管軸垂直于豎軸(LLVV)；(2) 十字絲縱絲垂直于橫軸；(3) 橫軸垂直于豎軸(HHVV)；(4) 望遠(yuǎn)鏡視準(zhǔn)軸垂直于橫軸(CCHH)。由于儀器軸線關(guān)系可能被破壞，從而產(chǎn)生測(cè)量誤差。因此，測(cè)量規(guī)范要求，正式作業(yè)前應(yīng)對(duì)經(jīng)緯儀進(jìn)行檢驗(yàn)。必要時(shí)需對(duì)調(diào)節(jié)部件加以校正，使之滿足要求。 3.6.1照準(zhǔn)部水準(zhǔn)管軸垂直于豎軸的檢驗(yàn)與校正 檢驗(yàn)的目的是使儀器滿足照準(zhǔn)部水準(zhǔn)管軸垂直于儀器豎軸的幾何條件，使儀器整平后，保證豎軸鉛直，水平度盤(pán)保持水平。1. 檢驗(yàn)方法轉(zhuǎn)動(dòng)照準(zhǔn)部，使水準(zhǔn)管平行于任一對(duì)腳螺旋。調(diào)節(jié)兩腳螺旋，使水準(zhǔn)管氣泡居中。將照準(zhǔn)部旋轉(zhuǎn)180，此時(shí)，若氣泡仍然居中，則說(shuō)明滿足條件。若

36、氣泡偏離量超過(guò)一格，應(yīng)進(jìn)行校正。2. 校正方法 如圖a，若水準(zhǔn)管軸與豎軸不垂直，誤差角為。水準(zhǔn)管軸水平時(shí)豎軸傾斜，與鉛垂線夾角為。當(dāng)照準(zhǔn)部旋轉(zhuǎn)180如圖b，基座和豎軸位置不變，但氣泡不居中，水準(zhǔn)管軸與水平線夾角為2，這個(gè)夾角就是氣泡偏離中心的格值。 校正時(shí)，可調(diào)整腳螺旋，使氣泡退回偏移量的一半(即 )，見(jiàn)圖c； 再用校正針調(diào)整水準(zhǔn)管校正螺絲使水準(zhǔn)管氣泡居中，如圖d。這時(shí)，水準(zhǔn)管軸水平，豎軸處于豎直位置。 這項(xiàng)工作要反復(fù)進(jìn)行檢校直到滿足要求。3.6.2 十字絲豎絲垂直于橫軸的檢驗(yàn)與校正十字絲豎絲垂直于橫軸的檢驗(yàn)與校正1. 檢驗(yàn)方法 檢驗(yàn)?zāi)康氖鞘故纸z豎絲鉛直，保證精確瞄準(zhǔn)目標(biāo)。用十字絲中點(diǎn)精確瞄

37、準(zhǔn)遠(yuǎn)處一清晰目標(biāo)點(diǎn)A，然后鎖緊望遠(yuǎn)鏡制動(dòng)螺旋。慢慢轉(zhuǎn)動(dòng)望遠(yuǎn)鏡微動(dòng)螺旋，使望遠(yuǎn)鏡上、下移動(dòng)。如A點(diǎn)沿豎絲移動(dòng)，則滿足條件，否則需校正，見(jiàn)圖。2. 校正方法 旋下目鏡分劃板護(hù)蓋，松開(kāi)四個(gè)固定螺絲，慢慢轉(zhuǎn)動(dòng)十字絲分劃板座，使豎絲豎直，然后再作檢驗(yàn)，待條件滿足后再擰緊固定螺絲，旋上護(hù)蓋。3.6.3 視準(zhǔn)軸垂直于橫軸的檢驗(yàn)與校正視準(zhǔn)軸垂直于橫軸的檢驗(yàn)與校正1. 檢驗(yàn)方法 檢校目的是當(dāng)橫軸水平時(shí)，望遠(yuǎn)鏡繞橫軸旋轉(zhuǎn)其視準(zhǔn)面應(yīng)是與橫軸正交的鉛垂面。若視準(zhǔn)軸與橫軸不垂直，望遠(yuǎn)鏡將掃出一個(gè)圓錐面。 儀器檢驗(yàn)常用四分之一法。 在平坦地區(qū)選擇相距60100m的A、B兩點(diǎn)，在其中點(diǎn)O安置經(jīng)緯儀，A點(diǎn)設(shè)標(biāo)志，B點(diǎn)橫放一根

38、刻有毫米分劃的直尺。尺與OB垂直，并使A點(diǎn)、B尺和儀器的高度大致相同。盤(pán)左位置瞄準(zhǔn)A點(diǎn)，固定照準(zhǔn)部，縱轉(zhuǎn)望遠(yuǎn)鏡，在B尺上讀數(shù)為B1。然后用盤(pán)右位置照準(zhǔn)A點(diǎn)，再縱轉(zhuǎn)望遠(yuǎn)鏡，在B尺上讀數(shù)為B2。若B1和B2重合，表示視準(zhǔn)軸垂直于橫軸，否則條件不滿足?？捎?jì)算視準(zhǔn)誤差為： 2. 校正方法 在盤(pán)右位置，保持B尺不動(dòng)，在B尺上定出B3點(diǎn)，使 B2B3=B1B2/4，OB1便與橫軸垂直。用校正針十字絲分劃板左右兩個(gè)校正螺絲，一松一緊，平移十字絲分劃板，直到十字絲交點(diǎn)與B3點(diǎn)重合，最后旋緊螺絲。 DBBc4213.6.4 橫軸垂直于豎軸的檢驗(yàn)與校正橫軸垂直于豎軸的檢驗(yàn)與校正1. 檢驗(yàn)方法 此項(xiàng)檢驗(yàn)是保證當(dāng)豎軸

39、鉛直時(shí)，橫軸應(yīng)水平；否則，視準(zhǔn)軸繞橫軸旋轉(zhuǎn)軌跡不是鉛垂面，而是一個(gè)傾斜面。 檢驗(yàn)時(shí)，在距墻30m處安置經(jīng)緯儀，在盤(pán)左位置瞄準(zhǔn)墻上一個(gè)明顯高點(diǎn)M。要求仰角應(yīng)大于30。固定照準(zhǔn)部，將望遠(yuǎn)鏡大致放平。在墻上標(biāo)出十字絲中點(diǎn)所對(duì)位置m1。再用盤(pán)右瞄準(zhǔn)M點(diǎn)，同法在墻上標(biāo)出m2點(diǎn)。若m1與m2重合，表示橫軸垂直于豎軸。m1與m2不重合，則條件不滿足，儀器此項(xiàng)誤差為 角，可用下式計(jì)算：2. 校正方法cot221 Dmmi 用望遠(yuǎn)鏡瞄準(zhǔn)P1、P2直線的中點(diǎn)PM，固定照準(zhǔn)部。然后抬高望遠(yuǎn)鏡使十字絲交點(diǎn)移到點(diǎn)P附近。由于i角的影響與P不重合。校正時(shí)應(yīng)打開(kāi)儀器支架護(hù)蓋，通過(guò)調(diào)節(jié)橫軸一端架內(nèi)的偏心環(huán)，使橫軸一端升高或降

40、低，直到十字絲交點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)P點(diǎn)。3.6.5 豎盤(pán)指標(biāo)差及其檢驗(yàn)與校正豎盤(pán)指標(biāo)差及其檢驗(yàn)與校正1. 檢驗(yàn)方法 安置儀器，用盤(pán)左、盤(pán)右兩個(gè)鏡位觀測(cè)同一目標(biāo)點(diǎn)，分別使豎盤(pán)指標(biāo)水準(zhǔn)管氣泡居中，讀取豎盤(pán)讀數(shù)L和R，按式(3-16)計(jì)算指標(biāo)差x。如超出1 的范圍，則需校正。2. 校正方法 經(jīng)緯儀不動(dòng)，盤(pán)右位置仍照準(zhǔn)原目標(biāo)，轉(zhuǎn)動(dòng)豎盤(pán)指標(biāo)水準(zhǔn)管微動(dòng)螺旋，使豎盤(pán)讀數(shù)為正確值(R-x)，此時(shí)氣泡不再居中。再用校正針撥動(dòng)豎盤(pán)水準(zhǔn)管校正螺絲，使氣泡居中。這項(xiàng)工作應(yīng)反復(fù)進(jìn)行，直至其值在規(guī)定范圍之內(nèi)。3.6.6 光學(xué)對(duì)中器的檢驗(yàn)與校正光學(xué)對(duì)中器的檢驗(yàn)與校正 此項(xiàng)檢驗(yàn)校正目的是使光學(xué)對(duì)中器的視準(zhǔn)軸與儀器豎軸線重合。1. 檢驗(yàn)方

41、法 先架好儀器，整平后在儀器正下方地面上安置一塊白色紙板。將光學(xué)對(duì)中器分劃圈中心投影到紙板上，并繪制標(biāo)志點(diǎn)A。然后將照準(zhǔn)部旋轉(zhuǎn)180，若光學(xué)對(duì)中器分劃圈中心對(duì)準(zhǔn)B點(diǎn)，表示該條件不滿足，應(yīng)校正。2.校正方法 儀器類型不同，校正部位也不同，有的儀器校正直角轉(zhuǎn)向棱鏡，有的則校正光學(xué)對(duì)中器分劃板。下面右圖所示是位于照準(zhǔn)部支架間圓形護(hù)蓋下的校正螺釘。校正時(shí)，通過(guò)調(diào)節(jié)相應(yīng)的校正螺釘1或2，使分劃圈中心左右或前后移動(dòng)，對(duì)準(zhǔn)A、B的中點(diǎn)。反復(fù)12次，直到照準(zhǔn)部轉(zhuǎn)到任何位置，光學(xué)對(duì)中器分劃圈中心始終對(duì)準(zhǔn)A點(diǎn)為止。 3.7 角度測(cè)量誤差分析及注意事項(xiàng)角度測(cè)量誤差分析及注意事項(xiàng)3.7.1 角度測(cè)量誤差分析角度測(cè)量誤

42、差分析 角度測(cè)量誤差來(lái)源有儀器誤差、觀測(cè)誤差和外界環(huán)境造成的誤差。研究誤差的目的是為了找出消除和減少這些誤差的方法。1. 儀器誤差 儀器誤差包括儀器校正之后的殘余誤差及儀器加工不完善引起的誤差。(1) 視準(zhǔn)軸誤差c是由視準(zhǔn)軸不垂直于橫軸引起的。盤(pán)左、盤(pán)右觀測(cè)時(shí)該誤差對(duì)水平角的影響符號(hào)相反，故測(cè)量時(shí)，可采用盤(pán)左、盤(pán)右讀數(shù)取平均的方法對(duì)其加以消除。(2) 橫軸誤差是由于支承橫軸的支架有誤差，造成橫軸與豎軸不垂直。盤(pán)左、盤(pán)右觀測(cè)時(shí)對(duì)水平角的影響符號(hào)相反。所以也可采用盤(pán)左、盤(pán)右觀測(cè)值取平均的方法加以消除。 (3) 豎軸傾斜誤差是由于水準(zhǔn)管軸不垂直于豎軸，即水準(zhǔn)管氣泡不居中引起的誤差。這時(shí)，豎軸偏離豎直方向一個(gè)小角度，從而引起橫軸傾斜及度盤(pán)傾斜，造成測(cè)角誤差。這種誤差與盤(pán)左、盤(pán)右觀測(cè)無(wú)關(guān)，并且隨望遠(yuǎn)鏡瞄準(zhǔn)不同方向而變化，不能用盤(pán)左、盤(pán)右觀測(cè)均的方法消除。因此，測(cè)量前應(yīng)嚴(yán)格檢校儀器，