全站(zhan)儀即全站(zhan)型電子測(ce)(ce)距(ju)儀,是集(ji)光、機、電為一體的(de)高技術測(ce)(ce)量(liang)儀器。它集(ji)水平角(jiao)、垂直(zhi)角(jiao)、距(ju)離(li)(斜距(ju)、平距(ju))、高差(cha)測(ce)(ce)量(liang)功能于一體,使(shi)測(ce)(ce)角(jiao)操作簡(jian)單化(hua),可以準確方便(bian)高效完成多種(zhong)測(ce)(ce)量(liang)工作,且可避免讀數誤(wu)差(cha)的(de)產(chan)生,在控制測(ce)(ce)量(liang)、地形測(ce)(ce)量(liang)、地籍與房產(chan)測(ce)(ce)量(liang)、施工放(fang)樣(yang)、工業測(ce)(ce)量(liang)及近海定位等廣泛應用。
全站儀,即(ji)全站型電子(zi)測距儀(Electronic Total Station),是一(yi)種集(ji)(ji)光(guang)(guang)、機(ji)、電為一(yi)體的高(gao)技術測量儀(yi)器,是集(ji)(ji)水平(ping)角、垂(chui)直角、距(ju)離(斜距(ju)、平(ping)距(ju))、高(gao)差測量功能于一(yi)體的測繪儀(yi)器系(xi)統。與光(guang)(guang)學經緯(wei)(wei)儀(yi)比較電子經緯(wei)(wei)儀(yi)將(jiang)光(guang)(guang)學度(du)盤(pan)換為光(guang)(guang)電掃(sao)描(miao)度(du)盤(pan),將(jiang)人(ren)工(gong)(gong)光(guang)(guang)學測微讀數代之以(yi)自動記錄和(he)顯示讀數,使測角操作(zuo)簡單化,且可避免讀數誤差的產生。因其一(yi)次安(an)置儀(yi)器就(jiu)可完成(cheng)該測站(zhan)上全部測量工(gong)(gong)作(zuo),所以(yi)稱之為全站(zhan)儀(yi)。廣泛用于地上大型(xing)建(jian)筑和(he)地下隧道(dao)施工(gong)(gong)等精密(mi)工(gong)(gong)程測量或(huo)變(bian)形監測領(ling)域。
全站儀能自動地測量角度和距離,并能按一定程序和格式將測量數據傳送給相應的數據采集器。全站儀自動化程度高,功能多,精度好,通過配置適當的接口,可使野外采集的測量數據直接進入計算機進行數據處理或進入自動化繪圖系統。[詳細>>]
全站儀工作原理
全(quan)站(zhan)儀主要由測(ce)角系(xi)(xi)統(tong)(tong)、測(ce)距(ju)系(xi)(xi)統(tong)(tong)、數(shu)據處(chu)理(li)系(xi)(xi)統(tong)(tong)及通(tong)訊(xun)接(jie)(jie)口、鍵(jian)盤、電源等部分構成(cheng),其中(zhong)(zhong),測(ce)角系(xi)(xi)統(tong)(tong)用(yong)于(yu)完(wan)成(cheng)測(ce)角功能(neng)(neng);測(ce)距(ju)系(xi)(xi)統(tong)(tong)用(yong)于(yu)完(wan)成(cheng)測(ce)距(ju)功能(neng)(neng);數(shu)據處(chu)理(li)系(xi)(xi)統(tong)(tong)用(yong)于(yu)完(wan)成(cheng)對(dui)數(shu)據的自(zi)動記錄(lu)功能(neng)(neng);通(tong)訊(xun)接(jie)(jie)口用(yong)于(yu)將內存與計算機連接(jie)(jie)起來,實現雙向信息傳輸;鍵(jian)盤用(yong)于(yu)在測(ce)量過程中(zhong)(zhong)輸入(ru)數(shu)據或(huo)操作(zuo)指令;電源用(yong)于(yu)給(gei)全(quan)站(zhan)儀提供工作(zuo)所需能(neng)(neng)量。除此(ci)之(zhi)外,全(quan)站(zhan)儀還可根(gen)據需要接(jie)(jie)入(ru)同(tong)軸(zhou)望(wang)遠鏡、雙軸(zhou)自(zi)動補償系(xi)(xi)統(tong)(tong)等輔助設施(shi),以增加其可完(wan)成(cheng)功能(neng)(neng)。
全站儀測距原理
1、電子測距技術
電子測(ce)距(ju)的基本原(yuan)理是(shi)利(li)用(yong)(yong)電磁(ci)波(bo)(bo)在(zai)空氣中(zhong)傳播的速(su)度(du)為已知(zhi)這一特性,測(ce)定(ding)電磁(ci)波(bo)(bo)在(zai)被測(ce)距(ju)離(li)上往返傳播的時間來(lai)求(qiu)得(de)距(ju)離(li)值(zhi)。但(dan)是(shi),這種(zhong)直接測(ce)距(ju)的方(fang)法(fa)實(shi)現起(qi)來(lai)非(fei)常困(kun)難(nan)(nan),當我(wo)們要(yao)求(qiu)較高的測(ce)量精度(du)時,對測(ce)量時間的要(yao)求(qiu)很高,這在(zai)實(shi)踐過程(cheng)(cheng)(cheng)中(zhong)是(shi)非(fei)常困(kun)難(nan)(nan)的。因此(ci),在(zai)實(shi)際的測(ce)距(ju)過程(cheng)(cheng)(cheng)中(zhong)可(ke)以根(gen)據此(ci)原(yuan)理采取改進(jin)的方(fang)法(fa)進(jin)行測(ce)距(ju)。在(zai)實(shi)際過程(cheng)(cheng)(cheng)中(zhong)主要(yao)用(yong)(yong)兩種(zhong)方(fang)法(fa),脈沖(chong)法(fa)和相位(wei)法(fa)。
2、電子測角技術
電子測(ce)(ce)角(jiao),即(ji)角(jiao)度(du)測(ce)(ce)量(liang)的(de)數字(zi)化,也就是自(zi)動數字(zi)顯示角(jiao)度(du)測(ce)(ce)量(liang)結(jie)果,其實(shi)質是用(yong)一(yi)套(tao)(tao)角(jiao)碼轉換系統(tong)來代替傳統(tong)的(de)光學讀(du)數系統(tong)。目前,這套(tao)(tao)轉換系統(tong)有兩類:一(yi)類是采用(yong)光柵度(du)盤的(de)所謂“增量法”測角;一類是采用編碼度盤的所謂“絕對法”測角。[詳細>>]
按其外觀結構分
1、積木型(xing)(Modular,又(you)稱組合型)
早期的全站儀(yi)(yi),大(da)都是積木型結(jie)構,即電(dian)子速測儀(yi)(yi)、電(dian)子經緯儀(yi)(yi)、電(dian)子記錄器各(ge)是一個整(zheng)體,可(ke)以(yi)分離(li)使用,也可(ke)以(yi)通過(guo)電(dian)纜或接口把(ba)它們組合起來(lai),形成完整(zheng)的全站儀(yi)(yi)。
2、整體型(Integral)
隨(sui)著電子測(ce)(ce)距(ju)儀進(jin)一步的輕巧(qiao)化,現代的全站儀大(da)都把測(ce)(ce)距(ju),測(ce)(ce)角和記錄單(dan)元在光學、機械等方面設計成一個不可(ke)分(fen)割的整體(ti),其中測(ce)(ce)距(ju)儀的發射(she)軸、接收軸和望遠鏡的視準軸為(wei)同軸結構。這對保(bao)證較大(da)垂直角條件下的距(ju)離測(ce)(ce)量(liang)精度非常(chang)有利。
按測量功能分
1、經典型(xing)全站儀(yi)(Classical total station)
經(jing)典(dian)(dian)型全站(zhan)儀也稱為常(chang)規全站(zhan)儀,它具備全站(zhan)儀電(dian)(dian)子測角(jiao)、電(dian)(dian)子測距和數(shu)據(ju)自動記(ji)錄(lu)等基本功能,有的(de)(de)(de)還可以(yi)運行廠家或用戶(hu)自主開發的(de)(de)(de)機載測量程序。其經(jing)典(dian)(dian)代(dai)表為徠卡(ka)公司(si)的(de)(de)(de)TC系(xi)列全站儀。
2、機動型(xing)全(quan)站儀(Motorized total station)
在經(jing)典全站(zhan)儀的(de)基礎上安裝軸系步(bu)進電機,可(ke)(ke)自(zi)動(dong)驅動(dong)全站(zhan)儀照準(zhun)部和望遠鏡的(de)旋轉。在計(ji)算(suan)機的(de)在線控(kong)制下(xia),機動(dong)型系列(lie)全站(zhan)儀可(ke)(ke)按計(ji)算(suan)機給定的(de)方向值自(zi)動(dong)照準(zhun)目標(biao),并可(ke)(ke)實現自(zi)動(dong)正、倒鏡測(ce)量。徠卡TCM系列全(quan)站儀就是典型(xing)(xing)的機動型(xing)(xing)全(quan)站儀。
3、無合作目標性全站儀(Reflectorless total station)
無合作目(mu)(mu)標型全(quan)(quan)站儀(yi)是指在(zai)無反射(she)棱(leng)(leng)鏡(jing)的(de)條件下,可對一般的(de)目(mu)(mu)標直接(jie)測距的(de)全(quan)(quan)站儀(yi)。因此(ci),對不便安置反射(she)棱(leng)(leng)鏡(jing)的(de)目(mu)(mu)標進行測量,無合作目(mu)(mu)標型全(quan)(quan)站儀(yi)具有明顯優勢(shi)。如(ru)徠卡(ka)TCR系列全站儀,無合作(zuo)目標距離(li)測程可達(da)1000m,可廣泛用于地籍測量,房產測量和施工測量等。
4、智能型全站儀(Robotic total station)
在自動化(hua)全(quan)站(zhan)儀的基(ji)礎上(shang),儀器安裝自動目標識別(bie)與照準(zhun)的新功能(neng),因此(ci)在自動化(hua)的進程中,全(quan)站(zhan)儀進一步克服了需要人工照準(zhun)目標的重大缺陷,實現了全(quan)站(zhan)儀的智(zhi)能(neng)化(hua)。在相關軟(ruan)件的控(kong)制下(xia),智(zhi)能(neng)型全(quan)站(zhan)儀在無人干預的條件下(xia)可自動完成多個目標的識別(bie)、照準(zhun)與測(ce)量。因此(ci),智(zhi)能(neng)型全(quan)站(zhan)儀又稱為“測量機器人”,典型的代表有徠卡的TCA型全站儀等。
按測距儀測距
1、短(duan)距(ju)離(li)測距(ju)全(quan)站儀
測程小于3KM,一(yi)般(ban)精度為±(5mm+5ppm),主(zhu)要(yao)用于普通測量(liang)和城(cheng)市測量(liang)。
2、中測程全站儀
測程為3-15km,一般精度為±(5mm+2ppm),±(2mm+2ppm)通(tong)常用于一(yi)般等級的控制測量。
3、長測程全站儀
測程(cheng)大于(yu)15km,一般精度為±(5mm+1ppm),通常用于(yu)國家三角網及特級導線的測量(liang)。[詳細>>]
1、測量前的準備工作
(1)電池(chi)的安裝(注意(yi):測量前電池(chi)需充足電)
①把(ba)電(dian)池盒底部的(de)導塊(kuai)插入(ru)裝電(dian)池的(de)導孔。
②按(an)電池盒的頂部(bu)直(zhi)至聽到“咔嚓(ca)”響聲(sheng)。
③向(xiang)下(xia)按(an)解鎖(suo)鈕,取(qu)出電池。
(2)儀器(qi)的安置(zhi)
①在實驗場地(di)上選擇一點(dian)(dian),作為(wei)測(ce)站,另外兩點(dian)(dian)作為(wei)觀測(ce)點(dian)(dian)。
②將全站儀安置于點(dian),對中、整平(ping)。
③在兩點分別安(an)置棱(leng)鏡。
(3)豎直度(du)盤和水平度(du)盤指標的設置
①豎直(zhi)度盤指標設置。
松開豎(shu)直(zhi)度(du)盤(pan)制(zhi)動鈕,將望(wang)遠鏡(jing)(jing)縱轉一(yi)周(望(wang)遠鏡(jing)(jing)處于盤(pan)左,當物鏡(jing)(jing)穿過水平(ping)面(mian)時),豎(shu)直(zhi)度(du)盤(pan)指標即已(yi)設置。隨即聽見一(yi)聲鳴(ming)響,并顯(xian)示(shi)出(chu)豎(shu)直(zhi)角。
②水平度盤指標設(she)置。
松開水平(ping)制(zhi)動(dong)螺旋(xuan)(xuan),旋(xuan)(xuan)轉照準部360,水(shui)平(ping)度盤指標即自動設(she)置。隨即一聲鳴(ming)響,同時(shi)顯示水(shui)平(ping)角。至此,豎直度盤和(he)水(shui)平(ping)度盤指標已設(she)置完畢。
注(zhu)意:每當打開儀(yi)器電源(yuan)時,必須(xu)重新設置指(zhi)標。
(4)調焦與(yu)照(zhao)準目標
操作步驟(zou)與一般(ban)經緯儀相同,注意消除視差。
2、角度測量
(1)首先從(cong)顯示屏上確定(ding)是否處于角度測量模式(shi),如果不是,則(ze)按操作轉(zhuan)換為距離模式(shi)。
(2)盤左瞄準左目(mu)標A,按置零鍵,使水平度(du)盤(pan)讀(du)數顯示為0°00′00〃,順時(shi)針旋(xuan)轉照準(zhun)部(bu),瞄準(zhun)右目(mu)標B,讀取顯示讀數(shu)。
(3)同樣(yang)方法可以進行(xing)盤(pan)右觀測。
(4)如(ru)果測豎直角,可在讀取(qu)水平(ping)度盤(pan)(pan)的同(tong)時讀取(qu)豎盤(pan)(pan)的顯示讀數。
3、距離測量
(1)設置棱(leng)鏡常數
測距前須將棱鏡(jing)常數輸入儀(yi)器中,儀(yi)器會自動對所測距離進行改正。
(2)設置大氣(qi)改正(zheng)值或氣(qi)溫(wen)、氣(qi)壓(ya)值
光在大(da)氣中的(de)(de)傳播速度會(hui)隨大(da)氣的(de)(de)溫度和氣壓而(er)變化,15℃和(he)760mmHg是儀(yi)器設(she)置的(de)一個標(biao)準(zhun)值,此時的(de)大氣改正(zheng)為0ppm。實測(ce)時(shi),可(ke)輸入溫度和氣壓值(zhi),全站儀會自動計算大氣改正(zheng)(zheng)值(zhi)(也可(ke)直接輸入大氣改正(zheng)(zheng)值(zhi)),并(bing)對測(ce)距結果(guo)進行(xing)改正(zheng)(zheng)。
(3)量儀(yi)(yi)器(qi)高、棱鏡(jing)高并輸(shu)入全站(zhan)儀(yi)(yi)
(4)距離測量(liang)
照準目標棱鏡中心,按測(ce)距(ju)(ju)鍵,距(ju)(ju)離測(ce)量開始,測(ce)距(ju)(ju)完成時顯示(shi)斜距(ju)(ju)、平距(ju)(ju)、高差。HD為水平距離,VD為傾斜距離。
全(quan)站(zhan)儀的(de)測距模式(shi)有精(jing)測模式(shi)、跟(gen)蹤模式(shi)、粗測模式(shi)三種(zhong)。精(jing)測模式(shi)是最常(chang)用的(de)測距模式(shi),測量時間約2.5S,最小顯示單位1mm;跟(gen)(gen)蹤(zong)模式,常用于跟(gen)(gen)蹤(zong)移動目標或放樣時(shi)連續(xu)測距,最小顯示一般為1cm,每(mei)次測距時間約0.3S;粗測(ce)模式,測(ce)量時間約0.7S,最小顯示單位1cm或1mm。在(zai)距(ju)離測(ce)量(liang)(liang)或坐(zuo)標測(ce)量(liang)(liang)時,可按測(ce)距(ju)模式(MODE)鍵(jian)選擇不同的測距模式(shi)。
應注(zhu)意,有些型(xing)號(hao)的全站儀(yi)在(zai)距離測量時不能設定儀(yi)器高(gao)和棱鏡(jing)高(gao),顯示的高(gao)差值是全站儀(yi)橫(heng)軸中心與棱鏡(jing)中心的高(gao)差。
4、坐標測量
(1)設定測站(zhan)點的三維坐標。
設(she)定測站點的三(san)維坐(zuo)標。然(ran)后(hou)設(she)定后(hou)視(shi)點的坐(zuo)標或設(she)定后(hou)視(shi)方向(xiang)的水平度盤(pan)讀數為其方位(wei)角(jiao)(jiao)(jiao)。當設(she)定后(hou)視(shi)點的坐(zuo)標時,全站儀會自動計算后(hou)視(shi)方向(xiang)的方位(wei)角(jiao)(jiao)(jiao),并設(she)定后(hou)視(shi)方向(xiang)的水平度盤(pan)讀數為其方位(wei)角(jiao)(jiao)(jiao)。
(2)設置棱鏡常數。
(3)設(she)置大氣改正值(zhi)或氣溫(wen)、氣壓值(zhi)。
(4)量(liang)儀器高、棱鏡高并(bing)輸入全站儀。
(5)照準目標棱鏡(jing),按坐(zuo)標測(ce)量鍵(jian),全站儀開(kai)始測(ce)距(ju)并計(ji)算顯(xian)示(shi)測(ce)點的(de)三維坐(zuo)標。[詳細>>]
技術指標
根據行業(ye)、施工(gong)的項目內容、技(ji)術(shu)設計要(yao)求(qiu)(qiu)、業(ye)主、監理(li)要(yao)求(qiu)(qiu)等(deng)因素考慮技(ji)術(shu)指(zhi)標(biao)(biao)和(he)精度(du)是否滿(man)足使(shi)用場合要(yao)求(qiu)(qiu),再(zai)看一般技(ji)術(shu)指(zhi)標(biao)(biao)有(you)哪(na)些更有(you)助于提高工(gong)作效(xiao)率,通常(chang)測距速度(du)及(ji)電(dian)池工(gong)作時間(jian)會對(dui)使(shi)用者影響較(jiao)大。
程序和操作
程序多而實用又完美(mei)的(de)儀器才能勝任工作量大(da)、時間(jian)緊(jin)的(de)測繪工程,同時儀器的(de)操做界(jie)面要(yao)簡潔、方便、具人性(xing)化,應像手機(ji)一(yi)樣,容易操作,建站快,有各種提示,錄入(ru)編碼方便等等。
考慮電池
有很多人不(bu)關心這(zhe)個問(wen)題,以為有一(yi)塊備(bei)用的電池就(jiu)可解決。不(bu)好(hao)的電池測幾十個點就(jiu)沒電了,兩塊又能怎樣?在崇(chong)山峻嶺上上哪找(zhao)插座去?另外全站儀的電池價格不(bu)菲,從幾百元(yuan)到幾千元(yuan)不(bu)等。一(yi)旦有些(xie)型號的儀器廠家不(bu)生產(chan)了那(nei)就(jiu)麻煩了。
售后服務
儀器(qi)(qi)的(de)售后服務及(ji)維修也是必須考慮的(de)一個重(zhong)要因素(su),國產全站儀有著先天的(de)劣勢(shi),一般(ban)進口全站儀維修一次花上幾千元,另(ling)外如果儀器(qi)(qi)保修期限(xian)長,對用戶來說(shuo)也是很實惠的(de)。
選擇品牌
全站儀這個產品比較特殊,要求精度、穩定性、加工工藝等因素綜合考慮,材質好才能保證性能穩定,精密的加工工藝才能保證儀器的精度,好的全站儀的螺絲都很細至,均是細扣,可防各種震動引起的螺絲松動,就是這樣的防銹防塵、零件不松動的細節才能保證儀器的穩定性。
在全站儀標(biao)稱精(jing)度標(biao)識(shi)如(A+Bppm×D)mm中:
A,代表儀(yi)器的(de)(de)固定(ding)誤(wu)差,主要是(shi)由儀(yi)器加常數(shu)的(de)(de)測(ce)定(ding)誤(wu)差、對(dui)中誤(wu)差、測(ce)相(xiang)誤(wu)差造成的(de)(de),固定(ding)誤(wu)差與測(ce)量的(de)(de)距(ju)離(li)沒有關系。即(ji)不(bu)管測(ce)量的(de)(de)實際距(ju)離(li)多(duo)遠(yuan),全站(zhan)儀(yi)都將存在不(bu)大于該(gai)值的(de)(de)固定(ding)誤(wu)差。
Bppm×D公里代表比例誤差,其中的B是比例誤差系(xi)數(shu),它主要(yao)由儀器(qi)頻率誤差、大氣(qi)折(zhe)射(she)率誤差引起。ppm是百(bai)萬分之一的意思(parts per million),是針(zhen)對(dui)1km即1000000mm距離(li)的誤差單位是(shi)mm。D是全站儀(yi)(yi)或者測距儀(yi)(yi)實際(ji)測量(liang)的距離(li)值,單位是km。
隨著(zhu)實(shi)際測量距的變化(hua),儀器的這比例(li)誤差部分也就按比例(li)的變化(hua)。例(li)如(ru),當距離(li)為1km的時候,比(bi)例誤差為(wei)Bmm。對于一臺(tai)測距精度為(1+2ppm×D)mm的(de)全站(zhan)儀(yi)或(huo)者測距(ju)儀(yi),當被測量距(ju)離為1公里時,儀器(qi)的測(ce)距精度為1mm+2ppm×1(km)=3mm,也(ye)就是(shi)說,全(quan)站儀測距1km,最大(da)測距誤(wu)差不大(da)于(yu)3mm.特別指出的是,標稱測距精度是一中誤差極限的概念,也就是說,每臺全站儀或者測距儀測距誤差不得超過生產廠家提供的標稱測距精度。[詳細>>]
1、經緯儀主要功能是(shi)用來(lai)測角度的,分水(shui)平角及垂直角!在沒(mei)有全(quan)站儀之前它還用來(lai)立點放樣。
2、全站儀(yi)(yi)的其實簡單點來說就(jiu)是水準儀(yi)(yi)及經緯(wei)儀(yi)(yi),測距儀(yi)(yi)+測量軟件的綜合點,它的出現可以說是大大提高了測量人員的工作效率。它的功能除了經緯儀及水準儀(不能完全代替水準儀,水準儀測標高的精度是別的任何儀器不可以取代的)的功能外還有數據采集及工程放樣![詳細>>]
1、物鏡、目鏡和棱鏡的清潔與保養
(1)吹凈透鏡和棱鏡上(shang)的灰塵;
(2)不要(yao)用手觸摸(mo)光學零件;
(3)只能用干(gan)凈(jing)柔(rou)軟的布清(qing)潔(jie)光學零件,如需要可用純酒精蘸濕后使用;
(4)不要使用其它液體(ti),因為可能損壞(huai)儀器零(ling)部件;
(5)如果反射棱(leng)鏡的(de)溫度比周圍(wei)環境溫度低(di)則易生霧。不要(yao)簡(jian)單地擦拭(shi),可把棱(leng)鏡放(fang)進衣物或容器內使之與周圍(wei)溫度適應,霧會消(xiao)失。
2、儀器受潮后的處理
儀(yi)器(qi)受潮后,應將其從儀(yi)器(qi)箱中取出,在溫度不超過40℃(108℉)的(de)條(tiao)件下干(gan)燥儀器(qi)(qi)、儀器(qi)(qi)箱(xiang)、箱(xiang)內的(de)塑料(liao)泡(pao)沫及其它(ta)附件,然后清(qing)潔處理。直(zhi)到(dao)所有設備完全干(gan)燥后再放入儀器(qi)(qi)箱(xiang)。
3、電纜線及插頭的保養
要保(bao)持(chi)插頭清潔、干燥,及時吹去(qu)連接(jie)電纜插頭的灰塵。
4、主機及基座的保養
望遠鏡與機身支架的連接處應經常用干凈的布清理,如果灰塵等堆積過多,會造成望遠鏡的轉動困難或卡死現象;基座的角螺旋處應保持干凈、清潔,有灰塵應及時清理,以免出現卡死的現象。[詳細>>]