全站儀的基本認(rèn)識

全站儀的基本認(rèn)識一、全站儀的類型二、全站儀的基本結(jié)構(gòu)及用途全站儀的分類

八十年代末、九十年代初，人們根據(jù)電子測角系統(tǒng)和電子測距系統(tǒng)的發(fā)展不平衡，將全站儀分成兩大類，即積木式和整體式。

1.積木式（Modular），也稱組合式，它是指電子經(jīng)緯儀和測距儀既可以分離也可以組合。用戶可以根據(jù)實(shí)際工作的要求，選擇測角、測距設(shè)備進(jìn)行組合。

2.整體式（Integrated），也稱集成式，它是指電子經(jīng)緯儀和測距儀做成一個整體，無法分離。

九十年代以來，基本上都發(fā)展為整體式全站儀。隨著計算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展與應(yīng)用以及用戶的特殊要求與其它工業(yè)技術(shù)的用，全站儀出現(xiàn)了一個新的發(fā)展時期，出現(xiàn)了內(nèi)存、防水型、防爆型、電腦型等等的全儀，使得全站儀這一最常規(guī)的測量儀器越來越滿足各項(xiàng)測繪工作的需求，發(fā)揮更大的作用。全站儀的結(jié)構(gòu)

全站儀幾乎可以用在所有的測量領(lǐng)域。電子全站儀由電源部分、測角系統(tǒng)、測距系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理部分、通訊接口、及顯示屏、鍵盤等組成。同電子經(jīng)緯儀、光學(xué)經(jīng)緯儀相比，全站儀增加了許多特殊部件，因此而使得全站儀具有比其、它測角、測距儀器更多的功能，使用也更方便。這些特殊部件構(gòu)成了全站儀在結(jié)構(gòu)方面獨(dú)樹一幟的特點(diǎn)。

1．同軸望遠(yuǎn)鏡全站儀的望遠(yuǎn)鏡實(shí)現(xiàn)了視準(zhǔn)軸、測距光波的發(fā)射、接收光軸同軸化。同軸性使得望遠(yuǎn)鏡一次瞄準(zhǔn)即可實(shí)現(xiàn)同時測定水平角、垂直角和斜距等全部基本測量要素的測定功能。加之全站儀強(qiáng)大、便捷的數(shù)據(jù)處理功能，使全站儀使用極其方便。

2．雙軸自動補(bǔ)償在儀器的檢驗(yàn)校正中已介紹了雙軸自動補(bǔ)償原理，作業(yè)時若全站儀縱軸傾斜，會引起角度觀測的誤差，盤左、盤右觀測值取中不能使之抵消。而全站儀特有的雙軸（或單軸）傾斜自動補(bǔ)償系統(tǒng)，可對縱軸的傾斜進(jìn)行監(jiān)測，并在度盤讀數(shù)中對因縱軸傾斜造成的測角誤差自動加以改正(某些全站儀縱軸最大傾斜可允許至±6′）。，也可通過將由豎軸傾斜引起的角度誤差，由微處理器自動按豎軸傾斜改正計算式計算，并加入度盤讀數(shù)中加以改正，使度盤顯示讀數(shù)為正確值，即所謂縱軸傾斜自動補(bǔ)償。

3．鍵盤鍵盤是全站儀在測量時輸入操作指令或數(shù)據(jù)的硬件，全站型儀器的鍵盤和顯示屏均為雙面式，便于正、倒鏡作業(yè)時操作。4．存儲器全站儀存儲器的作用是將實(shí)時采集的測量數(shù)據(jù)存儲起來，再根據(jù)需要傳送到其它設(shè)備如計算機(jī)等中，供進(jìn)一步的處理或利用，全站儀的存儲器有內(nèi)存儲器和存儲卡兩種。

全站儀內(nèi)存儲器相當(dāng)于計算機(jī)的內(nèi)存(RAM)，存儲卡是一種外存儲媒體，又稱PC卡，作用相當(dāng)于計算機(jī)的磁盤。5．通訊接口全站儀可以通過BS—232C通訊接口和通訊電纜將內(nèi)存中存儲的數(shù)據(jù)輸入計算機(jī)，或?qū)⒂嬎銠C(jī)中的數(shù)據(jù)和信息經(jīng)通訊電纜傳輸給全站儀，實(shí)現(xiàn)雙向信息傳輸。全站儀的類型全站型電子速測儀是由電子測角、電子測距、電子計算和數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)等組成，它本身就是一個帶有特殊功能的計算機(jī)控制系統(tǒng)。從總體上看，全站儀有下列兩大部分組成：1)為采集數(shù)據(jù)而設(shè)置的專用設(shè)備：主要有電子測角系統(tǒng)、電子測距系統(tǒng)、數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)，還有自動補(bǔ)償設(shè)備等。2)過程控制機(jī)：主要用于有序地實(shí)現(xiàn)上述每一專用設(shè)備的功能。過程控制機(jī)包括與測量數(shù)據(jù)相聯(lián)接的外圍設(shè)備及進(jìn)行計算、產(chǎn)生指令的微處理機(jī)。

只有上面兩大部分有機(jī)結(jié)合，才能真正地體現(xiàn)“全站”功能，即既要自動完成數(shù)據(jù)采集，又要自動處理數(shù)據(jù)和控制整個測量過程。

全站儀一、電子經(jīng)緯儀與全站儀簡介自動顯示、計算、存貯、數(shù)據(jù)交換全站儀：電子經(jīng)緯儀可通過輸出端口直接輸出測量結(jié)果采用了光電技術(shù)數(shù)字顯示電子測角、電子測距和微處理器全站型電子速測儀（ElectronicTotalStation）索佳電子經(jīng)緯儀南方電子經(jīng)緯儀徠卡TM5000

電子經(jīng)緯儀徠卡T3000電子經(jīng)緯儀尼康NE-203/10L電子經(jīng)緯儀南方半站儀南方全站儀南方Win全站儀徠卡TPS700全站儀徠卡TC2003全站儀賓得全站儀尼康DTM532C/552C全中文全站儀尼康DTM352C/332C全中文全站儀拓普康GTS332全站儀蔡司Elta

S系列伺服型全站儀蔡司EltaC系列信息全站儀全站儀全站儀的主要特點(diǎn)水平角、垂直角、斜距自動顯示，自動計算鏡站坐標(biāo)、高程、平距等數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)記錄和存儲方式多樣：內(nèi)存、PCMCIA卡、串口通訊；對水平角和垂直角自動進(jìn)行補(bǔ)償；對距離進(jìn)行氣象改正和儀器常數(shù)改正；提供數(shù)字或圖形形式的電子氣泡用于整平；激光對點(diǎn)器；全站儀全站儀的主要特點(diǎn)（續(xù)）提供豐富的應(yīng)用程序,例如：坐標(biāo)放樣、導(dǎo)線測量、后方交會、面積計算、懸高測量等；軟件可升級，支持用戶開發(fā)應(yīng)用程序；自動跟蹤照準(zhǔn)棱鏡；無合作目標(biāo)測距；（over）

6.1全站儀的結(jié)構(gòu)

1．電子經(jīng)緯儀電子經(jīng)緯儀的外形、機(jī)械轉(zhuǎn)動部分及光學(xué)照準(zhǔn)部分與一般光學(xué)經(jīng)緯儀基本相同，其主要的不同在于：電子經(jīng)緯儀采用電子手段測定不同方向的角度，在其內(nèi)部還裝置了一個微處理器，由它來控制電子測角、測距，以及各項(xiàng)固定參數(shù)如溫度、氣壓等信息的輸入、輸出，還由它進(jìn)行安置、觀測誤差的改正、有關(guān)數(shù)據(jù)的實(shí)時處理及控制電子手薄。2．光電測距儀3．?dāng)?shù)據(jù)自動記錄裝置（電子手簿）全站儀一般均有與之相匹配的數(shù)據(jù)自動記錄裝置，稱之為＂電子手簿＂。一般電子手簿與全站儀連接時，自動記錄測量數(shù)據(jù)；若不連接，則可由鍵盤輸入觀測數(shù)據(jù)，并按自動記錄的格式記錄。電子手簿也包含微處理器，并配有雙向傳送電路，能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)由速測儀向微機(jī)或速測儀的雙向數(shù)據(jù)傳送。一般通訊接口為RS-232C標(biāo)準(zhǔn)通用接口。此外，還配有不少程序，如能進(jìn)行自由設(shè)站的坐標(biāo)計算，交會法計算和放樣數(shù)據(jù)計算等。6.2拓普康GTS–211D全站儀的使用拓普康GTS–211D電子全站儀外形如圖6—1所示，有兩面操作按鍵及顯示窗，操作很方便。除能進(jìn)行角度測量、距離測量、坐標(biāo)測量、偏心測量，懸高測量和對邊測量外，還能進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，放樣及存儲管理

圖6—1拓普康GTS—211D全站儀

GTS–211D系列全站儀只有10個按鍵，如圖6—2所示，其名稱與功能見表6–1。表6–1GTS–2100系列全站儀的按鍵名稱及功能鍵名稱功能坐標(biāo)測量鍵坐標(biāo)測量模式距離測量鍵距離測量模式ANG角度測量鍵角度測量模式MENU菜單鍵在菜單模式和正常測量模式之間切換，在菜單模式下設(shè)置應(yīng)用測量與調(diào)節(jié)方式ENS退出鍵●返回測量模式或上一層模式●從正常測量模式直接進(jìn)入數(shù)據(jù)采集模式或放樣模式

POWER電源鍵電源開關(guān)

F1–F4軟鍵（功能鍵）對應(yīng)于顯示的軟鍵信息

表6–2GTS–211D顯示窗內(nèi)常用符號的意義顯示內(nèi)容顯示內(nèi)容V垂直角E東向坐標(biāo)HR水平角（右）Z高程HL水平角（左）＊EDN（電子測距）正在進(jìn)行HD水平距離M以米為單位VD高差Ft以英尺為單位SD斜距Fi以英尺與英寸為單位N北向坐標(biāo)

表6–3角度測量模式頁碼軟鍵顯示符號功能

1F1F2F3F4OSETHOLDHSETP1↓水平角度為0°0′0″鎖定水平角通過鍵入數(shù)字設(shè)置水平角顯示第2頁軟鍵功能

2F1F2F3F4TILTREPV℅P2↓設(shè)置傾斜改正，如果選擇ON。則顯示窗顯示傾角改正數(shù)角度重復(fù)測量模式，※這個功能僅GTS–211D才有垂直角、百分比坡度模式顯示第3頁軟鍵功能

3

F1F2F3F4H–BZR/LCMPSP3↓對每隔90°水平角設(shè)置蜂鳴聲變換水平角的右/左旋轉(zhuǎn)計數(shù)方向變換天頂距/高度角顯示第1頁軟鍵功能表6–4距離測量模式

1F1F2F3F4MEASMODES/AP1↓啟動測量設(shè)置測量模式精測/粗測/跟蹤設(shè)置音響模式顯示第2頁軟鍵模式

2F1F2F3F4OFSETS．OM/f/iP2↓偏心測量模式放樣測量模式米，英尺，或者英尺、英寸單位的變換顯示第1頁軟鍵功能表6–5坐標(biāo)測量模式

1F1F2F3F4MEASMODES/AP1↓開始測量設(shè)置測量模式精測/粗測/跟蹤設(shè)置音響模式顯示第2頁軟鍵模式

2F1F2F3F4R．HTINS．HTOCCP2↓通過輸入設(shè)置棱鏡高度通過輸入設(shè)置儀器高度通過輸入設(shè)置測站點(diǎn)坐標(biāo)顯示第３頁軟鍵功能

3F1F2F3F4OFSETS．OM/f/iP3↓偏心測量模式放樣測量模式米，英尺，或者英尺、英寸單位的變換顯示第1頁軟鍵功能2、距離測量（1）設(shè)置棱鏡常數(shù)

測距前須將棱鏡常數(shù)輸入儀器中，儀器會自動對所測距離進(jìn)行改正。（解釋：一般棱鏡的說明上都有，如果沒有的話可以通過實(shí)測的方法來確定，比如在地上定兩個點(diǎn)用儀器測出距離再用尺拉距離看是否相等，相等的話棱鏡常數(shù)就是0，如果測量的距離比實(shí)際距離小30MM就是＋30，反之就是－30。)（2）設(shè)置大氣改正值或氣溫、氣壓值光在大氣中的傳播速度會隨大氣的溫度和氣壓而變化，15℃和760mmHg是儀器設(shè)置的一個標(biāo)準(zhǔn)值，此時的大氣改正為0ppm。實(shí)測時，可輸入溫度和氣壓值，全站儀會自動計算大氣改正值（也可直接輸入大氣改正值），并對測距結(jié)果進(jìn)行改正。

（3）量儀器高、棱鏡高并輸入全站儀。

（4）距離測量

照準(zhǔn)目標(biāo)棱鏡中心，按測距鍵，距離測量開始，測距完成時顯示斜距、平距、高差。

全站儀的測距模式有精測模式、跟蹤模式、粗測模式三種。精測模式是最常用的測距模式，測量時間約2.5S，最小顯示單位1mm；跟蹤模式，常用于跟蹤移動目標(biāo)或放樣時連續(xù)測距，最小顯示一般為1cm，每次測距時間約0.3S；粗測模式，測量時間約0.7S，最小顯示單位1cm或1mm。在距離測量或坐標(biāo)測量時，可按測距模式（MODE）鍵選擇不同的測距模式。

應(yīng)注意，有些型號的全站儀在距離測量時不能設(shè)定儀器高和棱鏡高，顯示的高差值是全站儀橫軸中心與棱鏡中心的高差。

3、坐標(biāo)測量

（1）設(shè)定測站點(diǎn)的三維坐標(biāo)。

（2）設(shè)定后視點(diǎn)的坐標(biāo)或設(shè)定后視方向的水平度盤讀數(shù)為其方位角。當(dāng)設(shè)定后視點(diǎn)的坐標(biāo)時，全站儀會自動計算后視方向的方位角，并設(shè)定后視方向的水平度盤讀數(shù)為其方位角。

（3）設(shè)置棱鏡常數(shù)。

（4）設(shè)置大氣改正值或氣溫、氣壓值。

（5）量儀器高、棱鏡高并輸入全站儀。

（6）照準(zhǔn)目標(biāo)棱鏡，按坐標(biāo)測量鍵，全站儀開始測距并計算