陀螺全站儀原理

自由陀螺儀有兩個特性：

1、陀螺軸(zhou)在不受外力作用時(shi)，它的方向始(shi)終(zhong)指向初始(shi)恒(heng)定方位，所(suo)謂(wei)定軸(zhou)性。

2、陀螺軸在受(shou)外力作用時，將產(chan)生(sheng)非常重要效應(ying)―“進(jin)動”，所謂進(jin)動性。

沒有(you)(you)任何外力作(zuo)用，并具有(you)(you)三個自由(you)度的陀螺儀叫做(zuo)自由(you)陀螺儀。

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陀螺(luo)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)子(zi)(zi)安置在(zai)內環(huan)(huan)(huan)上；內環(huan)(huan)(huan)又安置在(zai)外(wai)(wai)(wai)環(huan)(huan)(huan)上。內環(huan)(huan)(huan)和(he)外(wai)(wai)(wai)環(huan)(huan)(huan)保證了陀螺(luo)儀(yi)圍(wei)繞(rao)在(zai)相互垂直(zhi)的(de)三個旋轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)的(de)三個自由度(du)：轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)子(zi)(zi)繞(rao)其對(dui)稱軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)X在(zai)內環(huan)(huan)(huan)中高(gao)速旋轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)；轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)子(zi)(zi)和(he)內環(huan)(huan)(huan)一(yi)起繞(rao)水平軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)Y在(zai)外(wai)(wai)(wai)環(huan)(huan)(huan)中旋轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)；陀螺(luo)儀(yi)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)子(zi)(zi)和(he)內外(wai)(wai)(wai)兩環(huan)(huan)(huan)一(yi)起繞(rao)豎直(zhi)軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)z在(zai)其內旋轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)。其中轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)子(zi)(zi)軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)x叫做(zuo)陀螺(luo)儀(yi)自轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)或主(zhu)(zhu)軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)，通(tong)常稱為(wei)陀螺(luo)儀(yi)軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)。從軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)端(duan)(duan)看，轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)子(zi)(zi)按逆時針方向旋轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)時，則(ze)該端(duan)(duan)為(wei)主(zhu)(zhu)軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)的(de)正(zheng)端(duan)(duan)。

內(nei)、外(wai)兩(liang)(liang)環叫(jiao)做萬向(xiang)結(jie)構(gou)。所以y軸與z軸叫(jiao)做方向(xiang)結(jie)構(gou)軸。陀螺(luo)儀(yi)主軸繞(rao)y軸旋(xuan)轉，改變(bian)其與水平面之(zhi)間的(de)夾角，通(tong)(tong)常叫(jiao)做高度的(de)變(bian)化(hua)。陀螺(luo)儀(yi)主軸繞(rao)z軸旋(xuan)轉，改變(bian)其與地(di)物在平面內(nei)之(zhi)相(xiang)對位置，通(tong)(tong)常稱(cheng)為方位的(de)變(bian)化(hua)。三個軸的(de)交點(dian)叫(jiao)做陀螺(luo)儀(yi)的(de)中(zhong)心。陀螺(luo)儀(yi)的(de)靈敏(min)部(bu)(包括轉子(zi)和(he)內(nei)外(wai)兩(liang)(liang)環)的(de)重心與陀螺(luo)儀(yi)中(zhong)心點(dian)重合(he)。采(cai)用(yong)懸掛(gua)帶(dai)懸掛(gua)陀螺(luo)轉子(zi)組(zu)成(cheng)一個擺(bai)，并且將(jiang)這個擺(bai)內(nei)置在一個圓柱體中(zhong)組(zu)成(cheng)懸掛(gua)式陀螺(luo)儀(yi)，它可(ke)以架設到全站儀(yi)上。

這個擺繞地球子午(wu)線擺動(dong)，其擺動(dong)(叫進(jin)動(dong))可(ke)以通(tong)過(guo)一(yi)個放在(zai)該擺上的(de)小鏡(jing)來(lai)觀察。并(bing)可(ke)在(zai)懸掛帶(dai)無轉矩(ju)的(de)情(qing)況(kuang)下，通(tong)過(guo)慢(man)(man)慢(man)(man)旋轉經(jing)緯(wei)儀進(jin)行跟蹤它（跟蹤方(fang)(fang)式）。兩個逆(ni)轉點(dian)的(de)進(jin)動(dong)可(ke)以通(tong)常過(guo)全站儀水平度盤(pan)讀出并(bing)且可(ke)計算出進(jin)動(dong)中(zhong)心即(ji)真北方(fang)(fang)向。當經(jing)緯(wei)儀視準(zhun)軸與進(jin)動(dong)中(zhong)心一(yi)致時，儀器望(wang)遠鏡(jing)即(ji)照準(zhun)真北方(fang)(fang)向。

陀螺全站儀應用領域及價格

1、大型隧道貫通(tong)測(ce)量(liang)

2、地鐵工(gong)程測量

3、礦山工程測量(liang)

4、導彈發射瞄準系統(tong)

5、炮兵陣地聯測

6、建立方位基準及導航設備表(biao)校等(deng)領(ling)域

陀螺全(quan)站儀(yi)結合了陀螺儀(yi)與全(quan)站儀(yi)功(gong)能(neng)，主(zhu)要應用于大(da)型工(gong)程測量領(ling)域，需要高(gao)精度(du)(du)，價(jia)格也(ye)比(bi)較昂貴(gui)，市(shi)面上(shang)參(can)考價(jia)格不多，至少在幾十(shi)萬(wan)上(shang)下，根(gen)據(ju)功(gong)能(neng)和精度(du)(du)的不同(tong)，價(jia)格還有(you)波動(dong)。

陀螺全站儀使用注意事項

1、對陀螺全站儀要輕(qing)拿輕(qing)放，避免猛(meng)烈沖擊(ji)和震動。

2、由于電(dian)(dian)(dian)壓不(bu)同，請不(bu)要將三芯連(lian)接(jie)(jie)電(dian)(dian)(dian)纜(lan)接(jie)(jie)頭(tou)（12V），接(jie)(jie)在GPx130R3下部的GPx130R3外接(jie)(jie)電(dian)(dian)(dian)源接(jie)(jie)頭(tou)（6V）上。三芯電(dian)(dian)(dian)纜(lan)只能(neng)用(yong)于連(lian)接(jie)(jie)逆變器和(he)電(dian)(dian)(dian)池（BDC7）。

3、由于(yu)電池的(de)容量(liang)僅(jin)供（對連續測量(liang)）大約3小時(shi)使用(yong)，所以(yi)建議在(zai)同一測站(zhan)上所有(you)的(de)測量(liang)工作都結束(shu)后再(zai)關(guan)閉(bi)電源（陀螺儀的(de)啟(qi)動耗電量(liang)很(hen)大）。

4、測量(liang)完及時關閉機器(qi)。

5、在(zai)打開和關閉(bi)GPx130R3之前，陀螺(luo)必須鎖緊（若能按要有(you)折斷(duan)現(xian)象）。

6、在從GPx130R3中取出。

7、存(cun)放GPx130R3時(shi)，鎖(suo)(suo)緊螺旋必須完全鎖(suo)(suo)緊，并在鎖(suo)(suo)緊螺旋上(shang)罩上(shang)鎖(suo)(suo)緊扣。

8、在10℃～40℃溫(wen)(wen)度(du)下給電(dian)池充(chong)(chong)電(dian)，溫(wen)(wen)度(du)越高(gao)，充(chong)(chong)電(dian)時間越長(chang)。

9、充電時充電器變熱是正常現(xian)象。

10、不要用充(chong)電(dian)器(qi)連續為兩塊(kuai)以上的(de)電(dian)池充(chong)電(dian)。

陀螺全站儀測量的方位角

陀螺(luo)儀(yi)軸(zhou)與望遠鏡光同一(yi)豎直面中，所以假想(xiang)的陀螺(luo)儀(yi)軸(zhou)的穩定位(wei)置通常不與地理(li)子(zi)(zi)午(wu)線(xian)重合，二者的夾角(jiao)稱為儀(yi)器常數(shu)，一(yi)般用△表示。如(ru)果陀螺(luo)儀(yi)子(zi)(zi)午(wu)線(xian)位(wei)于地理(li)子(zi)(zi)午(wu)線(xian)的東邊(bian)(bian)，△為正;反之(zhi)，則為負。儀(yi)器常數(shu)△可以在已知(zhi)方(fang)(fang)位(wei)角(jiao)的精密導(dao)線(xian)邊(bian)(bian)或三角(jiao)網邊(bian)(bian)上(shang)直接測(ce)出(chu)來，如(ru)圖a所示精密導(dao)線(xian)邊(bian)(bian) CD之(zhi)地理(li)方(fang)(fang)位(wei)角(jiao)為Ao.若在 C 點安置陀螺(luo)全(quan)站儀(yi)，通過陀螺(luo)運(yun)轉和(he)觀測(ce)可求出(chu)CD邊(bian)(bian)的陀螺(luo)方(fang)(fang)位(wei)角(jiao) αt,可按下式(shi)求出(chu)儀(yi)器常數(shu): △ =Ao-αt。