知識點5全站儀測量原理

數(shù)字測圖項目2：數(shù)字測圖外業(yè)數(shù)據(jù)采集目錄CONTENTS全站儀測角原理0102全站儀測距原理全站儀測角原理01知識點5：全站儀測量原理電子全站儀：同時進行角度測量和距離測量水平角豎直角斜距平距高差電子測角分類編碼度盤測角光柵度盤測角知識點5：全站儀測量原理編碼度盤測角原理1、編碼度盤碼道區(qū)間知識點5：全站儀測量原理結(jié)論：識別望遠鏡照準方向落在哪一個區(qū)間是編碼度盤測角的關(guān)鍵。區(qū)間編碼刻度值區(qū)間編碼刻度值000000000810001800010001223091001302001045001010100030011673011101124730401009000121100270005010130131101292306011013500141110315007011115730151111337304碼道編碼度盤角度對照表如何識別區(qū)間？？編碼度盤測角原理1、編碼度盤知識點5：全站儀測量原理2、編碼度盤光電讀數(shù)識別原理1001-E-E旋轉(zhuǎn)軸發(fā)光二極管接收二極管R度盤編碼度盤測角原理知識點5：全站儀測量原理3、角度分辨率設(shè)δ--角度分辨率S--區(qū)間數(shù)，則設(shè)n--碼道數(shù)，則若提高角度分辨率δ，必須增加碼道數(shù)n。結(jié)論：編碼度盤測角原理知識點5：全站儀測量原理3、角度分辨率示例：右圖角度分辨率為22.5度，若提高至20〞，由則需刻成360°/20〞=64800個區(qū)間，而64800≈216

，即需16碼道。困難：受光電器件尺寸限制，靠增加碼道提高角度分辨率很不現(xiàn)實。故直接利用該法精度較低。編碼度盤測角原理知識點5：全站儀測量原理光柵度盤測角原理1、光柵直線光柵扇形光柵具有密集等寬等距線條的光學元件。圓形光柵知識點5：全站儀測量原理特點：柵距越小，則角度分劃值越小，即測角精度越高。示例：當角度分劃值為1′44″,在80mm直徑的光柵度盤上，將刻劃12500條細線(刻線密度為50條／mm)。結(jié)論：要想再提高測角精度，必須對其作進一步的細分。然而，這樣小的柵距，再細分實屬不易。如何提高測角精度呢？光柵度盤測角原理1、光柵知識點5：全站儀測量原理2、莫爾條紋光柵度盤測角原理知識點5：全站儀測量原理3、莫爾條紋的特點1、兩光柵之間夾角越小，條紋越粗，即相鄰明條紋或暗條紋之間的距離越大。2、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。光柵度盤測角原理知識點5：全站儀測量原理B3、莫爾條紋的特點光柵度盤測角原理知識點5：全站儀測量原理3、光柵移動一個光柵距

莫爾條紋移動一個條紋寬度B

(莫爾條紋明暗變化一周期)

B3、莫爾條紋的特點光柵度盤測角原理知識點5：全站儀測量原理4、莫爾條紋對光柵具有位移放大作用如圖

q光柵2光柵1wB由于θ角很小，則：

莫爾條紋寬度B對光柵距

的放大關(guān)系為：B/22θ/23、莫爾條紋的特點光柵度盤測角原理知識點5：全站儀測量原理4、莫爾條紋對光柵具有位移放大作用放大倍數(shù)隨光柵夾角的減小而增大。若光柵距固定，條紋寬度B隨的減小而增大。結(jié)論：3、莫爾條紋的特點光柵度盤測角原理知識點5：全站儀測量原理4、莫爾條紋對光柵具有位移放大作用示例：當=10，=0.01mm時:

根據(jù)B/ω=1/θ

得出B/ω≈344，B=344=3.44mm結(jié)論：光柵距為1個單位，莫爾條紋的寬度就為344個單位，這就有利于我們進行測量。3、莫爾條紋的特點光柵度盤測角原理知識點5：全站儀測量原理4、莫爾條紋測角裝置與原理莫爾條紋測角裝置發(fā)射光學系統(tǒng)發(fā)光管光電接收管接收光學系統(tǒng)指示光柵光柵度盤光柵度盤測角原理知識點5：全站儀測量原理莫爾條紋測角原理

光電接收管接收光學系統(tǒng)指示光柵光柵度盤發(fā)射光學系統(tǒng)發(fā)光管4、莫爾條紋測角裝置與原理光柵度盤測角原理知識點5：全站儀測量原理光柵度盤轉(zhuǎn)動方向光電流轉(zhuǎn)動一條光柵指示光柵轉(zhuǎn)動一個光柵距

莫爾條紋明暗變化一個周期

莫爾條紋光信號強度變化一個周期

光電接收管中的電流變化一周期。莫爾條紋測角原理4、莫爾條紋測角裝置與原理光柵度盤測角原理知識點5：全站儀測量原理5、光柵度盤轉(zhuǎn)動方向判別a

b在測角裝置中，增加一個光電接收管b，它與原來的光電接收管a的間隔為B/4。如下圖：B/4ab光柵度盤測角原理知識點5：全站儀測量原理

順時針轉(zhuǎn)動，莫爾條紋從左向右移動，a管電流信號超前b管電流信號90°光電流轉(zhuǎn)動方向ba光柵度盤指示光柵ab5、光柵度盤轉(zhuǎn)動方向判別光柵度盤測角原理知識點5：全站儀測量原理

逆時針轉(zhuǎn)動，莫爾條紋從右向左移動，a管電流信號滯后b管電流信號90°結(jié)論：根據(jù)a、b中電流相位差的不同，可識別度盤的順時針或逆時針轉(zhuǎn)動，使電路控制脈沖可逆計數(shù)器，順時針加法計數(shù)，逆時針減法計數(shù)。光電流a轉(zhuǎn)動方向bab5、光柵度盤轉(zhuǎn)動方向判別光柵度盤測角原理知識點5：全站儀測量原理編碼度盤和光柵度盤比較分析增量式測角角度誤差累積關(guān)機角度信息不保留開機需