不可不知的(de)(de)三種常(chang)用建筑測量儀器的(de)(de)使(shi)用方法

施工現場必不可少的三種測量儀器的使用方法，你知道嗎？

▲水準儀及其使用方法

高程測(ce)量(liang)(liang)是測(ce)繪地(di)形(xing)圖的(de)基本工(gong)作之一，另外(wai)大(da)量(liang)(liang)的(de)工(gong)程、建筑(zhu)施工(gong)也必須量(liang)(liang)測(ce)地(di)面高程，利用水(shui)準(zhun)儀進行(xing)水(shui)準(zhun)測(ce)量(liang)(liang)是精(jing)密測(ce)量(liang)(liang)高程的(de)主要(yao)方法。

一、水準儀器組合：

1、望遠(yuan)鏡(jing)；

2、調整(zheng)手輪；

3、圓(yuan)水準器；

4、微調手輪；

5、水(shui)平制動手輪；

6、管水準器；

7、水平微調(diao)手輪；

8、腳架。

二、操作要點：

在未知兩點間，擺開三腳架，從儀器箱取出水準儀安放在三腳架上，利用三個機座螺絲調平，使圓氣泡居中，跟著調平管水準器。水平制動手輪是調平的，在水平鏡內通過三角棱鏡反射，水平重合，就是平水。將望遠鏡對準未知點（1）上的塔尺，再次調(diao)平(ping)管水平(ping)器重合，讀出塔尺的讀數（后視(shi)），把望遠(yuan)鏡旋轉到未知點（2）的塔尺(chi)(chi)，調整管水(shui)平(ping)器，讀(du)出塔尺(chi)(chi)的讀(du)數（前視），記到記錄本上。

計算公式：兩點高差=后視(shi)－前視(shi)。

三、校正方法：

將儀器擺在兩固定點中間，標出兩點的水平線，稱為a、b線，移(yi)動儀(yi)器(qi)到固定點一端(duan)，標出兩點的水(shui)平(ping)線，稱為a’、b’。計(ji)算如果a－b≠a’－b’時，將望遠鏡橫絲對準偏差(cha)一半的數值。用校(xiao)針將水(shui)準儀的上(shang)下螺釘調整(zheng)，使(shi)管水(shui)平泡吻合為(wei)止。重復(fu)以(yi)上(shang)做法，直到相等(deng)為(wei)止。

四、水準儀的使用方法

水(shui)準儀的使用包(bao)括：水(shui)準儀的安置、粗平(ping)、瞄準、精平(ping)、讀(du)數五個步驟。

1、安置

安置是將儀(yi)(yi)器安裝在(zai)可(ke)以(yi)伸縮(suo)的三(san)腳架上并置于(yu)兩觀測(ce)點(dian)之間(jian)。首(shou)先打(da)開(kai)三(san)腳架并使高度適中，用(yong)目(mu)估法使架頭大致水(shui)平并檢(jian)查腳架是否牢(lao)固，然后打(da)開(kai)儀(yi)(yi)器箱，用(yong)連接(jie)螺旋將水(shui)準儀(yi)(yi)器連接(jie)在(zai)三(san)腳架上。

2、粗平

粗平是使儀器的視(shi)線粗略水平，利用腳螺(luo)旋置園(yuan)水準氣泡(pao)居于園(yuan)指標(biao)圈之(zhi)中(zhong)。具體(ti)方法(fa)用儀器練習。在整平過程中(zhong)，氣泡(pao)移動(dong)的方向與大姆指運動(dong)的方向一致。

3、瞄準

瞄(miao)準是用望遠(yuan)(yuan)鏡準確地(di)瞄(miao)準目標。首先(xian)是把望遠(yuan)(yuan)鏡對(dui)向遠(yuan)(yuan)處明亮的(de)背景(jing)，轉(zhuan)動(dong)目鏡調焦螺(luo)旋，使(shi)十(shi)字(zi)絲(si)最清(qing)晰。再(zai)松開固定(ding)螺(luo)旋，旋轉(zhuan)望遠(yuan)(yuan)鏡，使(shi)照門和準星(xing)的(de)連(lian)接(jie)對(dui)準水(shui)準尺，擰(ning)緊固定(ding)螺(luo)旋。最后(hou)轉(zhuan)動(dong)物(wu)鏡對(dui)光螺(luo)旋，使(shi)水(shui)準尺的(de)清(qing)晰地(di)落在(zai)十(shi)字(zi)絲(si)平面上，再(zai)轉(zhuan)動(dong)微動(dong)螺(luo)旋，使(shi)水(shui)準尺的(de)像靠(kao)于十(shi)字(zi)豎絲(si)的(de)一側。

4、精平

精平是(shi)使(shi)望遠(yuan)鏡(jing)的(de)視線(xian)精確(que)水(shui)平。微(wei)傾(qing)水(shui)準(zhun)(zhun)(zhun)(zhun)儀(yi)，在(zai)水(shui)準(zhun)(zhun)(zhun)(zhun)管上部裝有一(yi)組(zu)棱鏡(jing)，可(ke)將水(shui)準(zhun)(zhun)(zhun)(zhun)管氣(qi)泡(pao)兩端，折射(she)到(dao)鏡(jing)管旁(pang)的(de)符合(he)水(shui)準(zhun)(zhun)(zhun)(zhun)觀察窗(chuang)內，若氣(qi)泡(pao)居中(zhong)時，氣(qi)泡(pao)兩端的(de)象將符合(he)成一(yi)拋物(wu)線(xian)型(xing)，說(shuo)明視線(xian)水(shui)平。若氣(qi)泡(pao)兩端的(de)象不(bu)相(xiang)符合(he)，說(shuo)明視線(xian)不(bu)水(shui)平。這時可(ke)用右(you)手轉動微(wei)傾(qing)螺旋(xuan)使(shi)氣(qi)泡(pao)兩端的(de)象完(wan)全(quan)符合(he)，儀(yi)器便可(ke)提供一(yi)條水(shui)平視線(xian)，以(yi)滿足水(shui)準(zhun)(zhun)(zhun)(zhun)測量基本原理的(de)要求。注意：氣(qi)泡(pao)左半部份的(de)移動方(fang)向(xiang)(xiang)，總與右(you)手大拇指(zhi)的(de)方(fang)向(xiang)(xiang)不(bu)一(yi)致(zhi)。

5、讀數

用十字絲，截讀(du)水(shui)準(zhun)尺上的讀(du)數(shu)(shu)。現(xian)在的水(shui)準(zhun)儀(yi)多是倒象望遠鏡，讀(du)數(shu)(shu)時應由上而下(xia)進行。先估讀(du)毫米級讀(du)數(shu)(shu)，后報(bao)出全部(bu)讀(du)數(shu)(shu)。

注意(yi)：水(shui)準儀使用步驟(zou)一定要(yao)按上面(mian)順(shun)序進行(xing)，不能顛倒，特(te)別是(shi)讀(du)數(shu)前的符合水(shui)泡調整，一定要(yao)在讀(du)數(shu)前進行(xing)。

五、水準儀的測量

測定地面點高程的工作，稱為高程測量。高程測量是測量的基本工作之一。高程測量按所使用的儀器和施測方法的不同，可以分為水準測量、三角高程測量、GPS高(gao)程(cheng)測(ce)量和氣壓高(gao)程(cheng)測(ce)量。水(shui)準(zhun)測(ce)量是目(mu)前(qian)精度最高(gao)的一(yi)種(zhong)高(gao)程(cheng)測(ce)量方法，它廣(guang)泛(fan)應用于國(guo)家高(gao)程(cheng)控(kong)制測(ce)量、工(gong)程(cheng)勘(kan)測(ce)和施工(gong)測(ce)量中。

水準測量的(de)原理是(shi)利用水準儀提供的(de)水平視線，讀取(qu)豎(shu)立于(yu)兩個(ge)點上(shang)的(de)水準尺上(shang)的(de)讀數，來測定(ding)兩點間的(de)高(gao)差，再根據已知(zhi)點高(gao)程(cheng)計算待定(ding)點高(gao)程(cheng)。

如下圖所示，在地面上有A、B兩(liang)點(dian)，已(yi)知A點的高程(cheng)為HA、為(wei)求B點的(de)高程HB，在(zai)A、B兩點之間安(an)骨水準儀，A、B兩點亡各豎立一把水準(zhun)尺，通過水準(zhun)儀的(de)望遠鏡讀取水平視線分(fen)別在A、B兩點水準尺上截取的(de)讀數為a和b，可以求(qiu)出A、B兩(liang)點問的高(gao)差為：

設水準測量的前進方向為A點(dian)至B點，則(ze)稱A點為后視點，其水準尺(chi)讀數a為后視讀(du)數(shu)；稱B點(dian)為前視點(dian)，其水準尺(chi)讀數b為前視讀數。因此，兩(liang)點間的高差等(deng)于：

hAB=后(hou)視(shi)讀數(shu)-前(qian)視讀數

若后視讀數大于前視讀數，則高差為正，表示B點比A點高，hAB>0；若后(hou)視讀數小于前視讀數，則高差(cha)為負，表示B點比A點(dian)低，hAB<0。

如果A、B兩點(dian)相距不(bu)遠，且(qie)高差不(bu)大，則安置(zhi)一次水準(zhun)儀，就可以測得高差hAB。此時B點(dian)高程為(wei)：

當架設一次水準儀需要測量多個前視點B1，B2，…，Bn的(de)高程(cheng)時(shi)，采用視線(xian)高程(cheng)計算這(zhe)些點的(de)高程(cheng)就非(fei)常(chang)方便(bian)。設水準儀對豎立(li)在B1，B2，…，Bn點(dian)上的水準尺讀數分別為b1，b2，…，bn時(shi)，則(ze)高(gao)程計算(suan)公式為(wei)：

如果A、B兩(liang)點(dian)相距較遠或高差(cha)較大，安置一次儀器無法測得其高差(cha)時，就需要在兩(liang)點(dian)間增設若(ruo)干個作為傳(chuan)遞高程(cheng)的臨時立尺(chi)點(dian)，稱為轉點(dian)（簡稱TP點(dian)），如圖中的TP1，TP 2，…點，并(bing)依次連續設(she)站(zhan)觀測(ce)，設(she)測(ce)得的各站(zhan)高差為：

六、保養與維修

1、水(shui)準儀(yi)是精密的光學儀(yi)器，正確合(he)理使用(yong)和(he)保管對儀(yi)器精度(du)和(he)壽(shou)命有很大的作用(yong)；

2、避免陽光直(zhi)曬，不許(xu)可證隨便拆卸(xie)儀器；

3、每個微調都(dou)應(ying)輕輕轉動，不要用(yong)力過大。鏡(jing)片、光學片不準用(yong)手觸片；

4、儀(yi)器(qi)有故障，由熟悉儀(yi)器(qi)結構者或修(xiu)(xiu)理(li)部修(xiu)(xiu)理(li)；

5、每次(ci)使(shi)用完后(hou)，應對儀器擦干凈，保持干燥。

▲經緯儀的使用方法

一、經緯儀

經緯儀是測(ce)(ce)量工作中的主要(yao)測(ce)(ce)角儀器。由望遠鏡、水平(ping)度盤、豎直度盤、水準器、基座等組成。

測(ce)(ce)(ce)量(liang)時，將(jiang)經(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)緯(wei)(wei)(wei)儀(yi)(yi)(yi)(yi)安置在三(san)腳架(jia)上(shang)，用(yong)垂球或光學(xue)對點(dian)器將(jiang)儀(yi)(yi)(yi)(yi)器中(zhong)心對準地(di)面測(ce)(ce)(ce)站(zhan)點(dian)上(shang)，用(yong)水(shui)準器將(jiang)儀(yi)(yi)(yi)(yi)器定平，用(yong)望遠(yuan)鏡瞄(miao)準測(ce)(ce)(ce)量(liang)目(mu)標，用(yong)水(shui)平度(du)盤和豎(shu)直(zhi)度(du)盤測(ce)(ce)(ce)定水(shui)平角(jiao)和豎(shu)直(zhi)角(jiao)。按精度(du)分為精密(mi)經(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)緯(wei)(wei)(wei)儀(yi)(yi)(yi)(yi)和普通(tong)經(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)緯(wei)(wei)(wei)儀(yi)(yi)(yi)(yi)；按讀(du)數設備可分為光學(xue)經(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)緯(wei)(wei)(wei)儀(yi)(yi)(yi)(yi)和游標經(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)緯(wei)(wei)(wei)儀(yi)(yi)(yi)(yi)；按軸系構(gou)造(zao)分為復測(ce)(ce)(ce)經(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)緯(wei)(wei)(wei)儀(yi)(yi)(yi)(yi)和方向經(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)緯(wei)(wei)(wei)儀(yi)(yi)(yi)(yi)。此外，有可自(zi)(zi)動按編(bian)碼穿孔(kong)記錄度(du)盤讀(du)數的(de)編(bian)碼度(du)盤經(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)緯(wei)(wei)(wei)儀(yi)(yi)(yi)(yi)；可連續自(zi)(zi)動瞄(miao)準空(kong)中(zhong)目(mu)標的(de)自(zi)(zi)動跟蹤經(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)緯(wei)(wei)(wei)儀(yi)(yi)(yi)(yi)；利用(yong)陀(tuo)螺定向原理(li)迅速(su)獨(du)立測(ce)(ce)(ce)定地(di)面點(dian)方位(wei)的(de)陀(tuo)螺經(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)緯(wei)(wei)(wei)儀(yi)(yi)(yi)(yi)和激光經(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)緯(wei)(wei)(wei)儀(yi)(yi)(yi)(yi)；具有經(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)緯(wei)(wei)(wei)儀(yi)(yi)(yi)(yi)、子午儀(yi)(yi)(yi)(yi)和天(tian)頂(ding)儀(yi)(yi)(yi)(yi)三(san)種作用(yong)的(de)供天(tian)文觀測(ce)(ce)(ce)的(de)全能經(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)緯(wei)(wei)(wei)儀(yi)(yi)(yi)(yi)；將(jiang)攝(she)影(ying)機與經(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)緯(wei)(wei)(wei)儀(yi)(yi)(yi)(yi)結合一起(qi)供地(di)面攝(she)影(ying)測(ce)(ce)(ce)量(liang)用(yong)的(de)攝(she)影(ying)經(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)緯(wei)(wei)(wei)儀(yi)(yi)(yi)(yi)等(deng)。

DJ6經緯儀是(shi)一種廣泛使用在(zai)地形測量、工(gong)程及礦山(shan)測量中的光學經緯儀。主要(yao)由(you)水平度盤、照準(zhun)部和基座三大(da)部分組成(cheng)。

1、基座部分

用于支撐(cheng)基照準(zhun)部，上有三個腳(jiao)螺旋，其作用是(shi)整平儀器

2、照準部

照準部(bu)是(shi)經緯儀的主要部(bu)件，照準部(bu)部(bu)分(fen)的部(bu)件有水準管(guan)、光(guang)學對點(dian)器、支架(jia)、橫軸、豎直度盤、望遠鏡(jing)、度盤讀(du)數系統等。

3、度盤部分

DJ6光學經緯儀度(du)(du)盤有水平(ping)度(du)(du)盤和(he)垂直度(du)(du)盤，均由光學玻(bo)璃制成。水平(ping)度(du)(du)盤沿著全圓從0°～360°順時針刻畫，最小格值一般為1°或30′。

二、經緯儀的安置方法

1）三(san)(san)腳(jiao)架調成等長并適合操作者身高，將儀器(qi)固定在三(san)(san)腳(jiao)架上(shang)，使儀器(qi)基座面與三(san)(san)腳(jiao)架上(shang)頂面平(ping)行。

2）將儀器(qi)舞擺放在測站(zhan)上(shang)，目估大致對中(zhong)后，踩穩(wen)一條架(jia)腳(jiao)(jiao)(jiao)，調(diao)好(hao)光學對中(zhong)器(qi)目鏡（看清十字(zi)絲(si)）與(yu)物(wu)鏡（看清測站(zhan)點），用雙手各提一條架(jia)腳(jiao)(jiao)(jiao)前后、左右擺動，眼觀對中(zhong)器(qi)使十字(zi)絲(si)交點與(yu)測站(zhan)點重合，放穩(wen)并踩實(shi)架(jia)腳(jiao)(jiao)(jiao)。

3）伸縮三(san)腳(jiao)架腿(tui)長整平圓水準器。

4）將(jiang)水準(zhun)管平(ping)行兩定平(ping)螺旋，整平(ping)水準(zhun)管。

5）平(ping)轉照準(zhun)部90度，用第三個(ge)螺旋整平(ping)水(shui)準管。

6）檢查(cha)光學對(dui)中，若(ruo)有少量偏(pian)差，可打開連接螺旋(xuan)平移基座，使其精確(que)對(dui)中，旋(xuan)緊連接螺旋(xuan)，再檢查(cha)水準氣泡居中。

三、度盤讀數方法

光學經緯儀的讀數系統包括水平和垂直度盤、測微裝置、讀數顯微鏡等幾個部分。水平度盤和垂直度盤上的度盤刻劃的最小格值一般為1°或30′，在讀(du)取不足(zu)一個格(ge)值的(de)角值時，必須借助(zhu)測微裝置，DJ6級(ji)光學經緯儀的讀數測(ce)微器(qi)裝(zhuang)置(zhi)有測(ce)微尺和平行玻璃測(ce)微器(qi)兩種。

（1）測微尺讀數裝置

目前新產DJ6級光學經緯儀均采(cai)用(yong)這(zhe)種(zhong)裝置。

在讀數顯微鏡的視場中設置一個帶分劃尺的分劃板，度盤上的分劃線經顯微鏡放大后成像于該分劃板上，度盤最小格值（60′）的成像寬度正好等于分劃板上分劃尺1°分劃間(jian)的長度，分劃尺(chi)分60個小格，注記方向與度盤(pan)的相反，用(yong)這60個小格(ge)(ge)去量(liang)測度盤上不足一格(ge)(ge)的格(ge)(ge)值(zhi)。量(liang)度時以(yi)零零分劃線為指標線。

（2）單平行玻璃板測微器讀數裝置

單平行玻璃板測微器的主要部件有：單平行板玻璃、扇形分劃尺和測微輪等。這種儀器度盤格值為30′，扇形(xing)分劃尺上有90個小(xiao)格(ge)，格(ge)值為30′/90=20″。

測角時，當目標瞄(miao)準(zhun)后轉動測微輪，用雙指標線(xian)夾住度盤分劃線(xian)影(ying)像后讀數。整度數根據被夾住的度盤分劃線(xian)讀出，不足(zu)整度數部分從測微分劃尺讀出。

（3）讀數顯微鏡

光學經緯儀讀數(shu)顯微(wei)鏡的作用(yong)是將讀數(shu)成像放大，便于將度(du)盤讀數(shu)讀出。

（4）水準器

光學經緯儀上有2～3個水(shui)準器(qi)，其作(zuo)用(yong)是(shi)使(shi)處于工(gong)作(zuo)狀態(tai)的經緯儀垂直(zhi)軸鉛垂、水(shui)平度盤水(shui)平，水(shui)準器(qi)分(fen)管水(shui)準器(qi)和園水(shui)準器(qi)兩種。

*管水準器

管水準器安(an)裝在照準部(bu)上，其作用是(shi)儀(yi)器精確整平(ping)。

*圓水準器

圓水準器用于粗略整平儀器。它的靈敏度低，其格值為8″／2mm。

四、經緯儀的角度測量原理

1、水平角的測量原理

水平角是指過空間兩條相交方向線所作的鉛垂面間所夾的二面角，角值為0°～360°。空間(jian)兩直線(xian)OA和(he)OB相交于點O，將(jiang)點A，O，B沿(yan)鉛(qian)垂方向投影(ying)到水平(ping)面(mian)上，得(de)相應的投影(ying)點A′，O′，B′，水平線O′A′和O′B′的(de)(de)夾(jia)角(jiao)β就是過(guo)兩方向線所(suo)作的(de)(de)鉛垂面(mian)間的(de)(de)夾(jia)角(jiao)，即水(shui)平(ping)角(jiao)。

水平角的(de)大小與地面點的(de)高程無關。

測量角度的儀器在測量水平角時必須具備兩個基本條件：

（1）能(neng)給出一個水(shui)平放置(zhi)的，且(qie)其中(zhong)心(xin)能(neng)方便地與方向(xiang)線交點置(zhi)于(yu)同一鉛垂線上的刻(ke)度園盤(pan)——水(shui)平度盤；

（2）要有(you)一個(ge)能瞄準遠(yuan)方目標的望遠(yuan)鏡，且要能在水平面和豎直面內作全圓旋轉，以便通(tong)過望遠(yuan)鏡瞄準高低不同的目標A和B。圖(tu)中水平角β為A和(he)B兩個(ge)方向讀數(shu)之差：β=b-a

2、垂直角的測量原理

垂直角是指在同一鉛垂面內，某目標方向的視線與水平線間的夾角α，也稱豎直角或高度角；垂直角的角值為0°～±90°。

視線與鉛垂線的夾角稱為天頂距，天頂距z的角值范圍為0°～180°。

當視(shi)線(xian)(xian)在(zai)水平線(xian)(xian)以上時(shi)(shi)垂直角稱(cheng)為仰(yang)角，角值為正(zheng)；視(shi)線(xian)(xian)在(zai)水平線(xian)(xian)以下(xia)時(shi)(shi)為俯(fu)角，角值為負，如(ru)圖所(suo)示。

由此可(ke)知測角儀器經(jing)緯儀還(huan)必須(xu)裝有一個能鉛垂(chui)放置的度盤——垂(chui)直度盤，或稱豎盤。

▲全站儀的使用方法

一、全站儀簡介

全站儀，即全站型電子速測儀（Electronic Total Station）。是一種集(ji)光、機、電為一體(ti)的高技術(shu)測(ce)量儀器，是集(ji)水(shui)平角(jiao)、垂直角(jiao)、距離（斜(xie)距(ju)(ju)、平距(ju)(ju)）、高差(cha)測量功(gong)能于一(yi)體(ti)的測繪儀(yi)器系統。因其一(yi)次安置儀(yi)器就可完(wan)成該測站(zhan)上(shang)全(quan)部測量工作，所以(yi)稱(cheng)之為全(quan)站(zhan)儀(yi)。廣泛用于地上(shang)大(da)型建(jian)筑和地下隧道施工等精密工程測量或變(bian)形(xing)監測領(ling)域(yu)。

全(quan)站儀是一種集光、機、電(dian)(dian)為一體的新(xin)型(xing)測(ce)角儀器，與光學經(jing)緯(wei)儀比較電(dian)(dian)子(zi)經(jing)緯(wei)儀將光學度(du)盤換為光電(dian)(dian)掃描(miao)度(du)盤，將人工光學測(ce)微讀數代之以自(zi)動記錄和顯示讀數，使測(ce)角操(cao)作簡單化，且可避免(mian)讀數誤差的產生(sheng)。電(dian)(dian)子(zi)經(jing)緯(wei)儀的自(zi)動記錄、儲(chu)存(cun)、計(ji)算(suan)功(gong)能，以及數據通訊功(gong)能，進一步提(ti)高(gao)了測(ce)量作業的自(zi)動化程度(du)。

全站儀與光學經緯儀區別在于度盤讀數及顯示系統，電子經緯儀的水平度盤和豎直度盤及其讀數裝置是分別采用兩個相同的光柵度盤（或編碼盤）和讀數傳感器進行角度測量的。根據測角精度可分為0.5″，1″，2″，3″，5″，10″等(deng)幾個等(deng)級。

二、全站儀的組成

全站(zhan)(zhan)儀(yi)幾乎可以用在所有的測量領域。電(dian)子全站(zhan)(zhan)儀(yi)由電(dian)源部分、測角系統、測距系統、數據處理部分、通訊接口、及顯示屏、鍵盤等組(zu)成。

同電子經緯儀(yi)、光學經緯儀(yi)相比，全(quan)(quan)站儀(yi)增加了(le)許(xu)多特殊(shu)部(bu)件，因此而使得全(quan)(quan)站儀(yi)具有比其它測(ce)角、測(ce)距(ju)儀(yi)器(qi)更(geng)多的(de)功能，使用也更(geng)方便。這些特殊(shu)部(bu)件構成(cheng)了(le)全(quan)(quan)站儀(yi)在結構方面(mian)獨樹一(yi)幟的(de)特點。

1、同軸望遠鏡

全(quan)站儀的(de)(de)望遠(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)實現了(le)視準(zhun)軸(zhou)、測(ce)(ce)距光(guang)波的(de)(de)發射(she)(she)、接(jie)(jie)收光(guang)軸(zhou)同(tong)軸(zhou)化。同(tong)軸(zhou)化的(de)(de)基本原理(li)是：在(zai)望遠(yuan)(yuan)物鏡(jing)(jing)與調焦透鏡(jing)(jing)間設置分(fen)(fen)(fen)(fen)光(guang)棱(leng)(leng)鏡(jing)(jing)系統(tong)，通(tong)過該系統(tong)實現望遠(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)的(de)(de)多功能，即既可瞄準(zhun)目標(biao)，使(shi)(shi)之成像于十字絲(si)分(fen)(fen)(fen)(fen)劃板(ban)，進行角度測(ce)(ce)量(liang)。同(tong)時其測(ce)(ce)距部分(fen)(fen)(fen)(fen)的(de)(de)外光(guang)路(lu)系統(tong)又能使(shi)(shi)測(ce)(ce)距部分(fen)(fen)(fen)(fen)的(de)(de)光(guang)敏(min)二(er)極(ji)管發射(she)(she)的(de)(de)調制(zhi)紅外光(guang)在(zai)經(jing)物鏡(jing)(jing)射(she)(she)向反光(guang)棱(leng)(leng)鏡(jing)(jing)后，經(jing)同(tong)一(yi)路(lu)徑反射(she)(she)回來，再經(jing)分(fen)(fen)(fen)(fen)光(guang)棱(leng)(leng)鏡(jing)(jing)作(zuo)用使(shi)(shi)回光(guang)被光(guang)電二(er)極(ji)管接(jie)(jie)收；為測(ce)(ce)距需要在(zai)儀器(qi)內部另設一(yi)內光(guang)路(lu)系統(tong)，通(tong)過分(fen)(fen)(fen)(fen)光(guang)棱(leng)(leng)鏡(jing)(jing)系統(tong)中的(de)(de)光(guang)導纖(xian)維將(jiang)由光(guang)敏(min)二(er)極(ji)管發射(she)(she)的(de)(de)調制(zhi)紅外光(guang)傳也送給(gei)光(guang)電二(er)極(ji)管接(jie)(jie)收，進行而由內、外光(guang)路(lu)調制(zhi)光(guang)的(de)(de)相位差間接(jie)(jie)計算光(guang)的(de)(de)傳播時間，計算實測(ce)(ce)距離。

同軸性(xing)使得(de)望遠鏡一次(ci)瞄準即可實現(xian)同時測(ce)定(ding)水平角、垂直角和(he)斜距等全部基本測(ce)量要素的(de)測(ce)定(ding)功能。加之全站儀強(qiang)大、便捷的(de)數據處(chu)理(li)功能，使全站儀使用(yong)極其方便。

2、雙軸自動補償

在儀器的檢驗校正中已介紹了雙軸自動補償原理，作業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）傾斜自動補償系統，可對縱軸的傾斜進行監測，并在度盤讀數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(qing)斜(xie)引起的角度誤差(cha)，由微(wei)處理器自(zi)(zi)動按豎軸傾(qing)斜(xie)改正(zheng)計算式計算，并加(jia)入度盤(pan)(pan)讀(du)數(shu)中加(jia)以改正(zheng)，使度盤(pan)(pan)顯示(shi)讀(du)數(shu)為正(zheng)確(que)值，即所(suo)謂縱軸傾(qing)斜(xie)自(zi)(zi)動補償。

雙軸自動補償的所采用的構造（現有水平，包括Topcon，Trimble）：使用一(yi)(yi)水(shui)泡(pao)(pao)（該水(shui)泡(pao)(pao)不(bu)是(shi)從外部(bu)可以看到的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)，與檢驗校正(zheng)中所描(miao)述的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)不(bu)是(shi)一(yi)(yi)個水(shui)泡(pao)(pao)）來標定絕(jue)(jue)對(dui)(dui)(dui)水(shui)平面(mian)，該水(shui)泡(pao)(pao)是(shi)中間填充(chong)液體，兩(liang)端是(shi)氣(qi)體。在水(shui)泡(pao)(pao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)上部(bu)兩(liang)側各放(fang)置一(yi)(yi)發光二(er)(er)極管(guan)，而在水(shui)泡(pao)(pao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)下部(bu)兩(liang)側各放(fang)置一(yi)(yi)光電(dian)管(guan)，用一(yi)(yi)接收發光二(er)(er)極管(guan)透過水(shui)泡(pao)(pao)發出(chu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)光。而后(hou)，通過運(yun)算(suan)電(dian)路(lu)比較兩(liang)二(er)(er)極管(guan)獲得的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)光的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)強(qiang)度。當在初(chu)始位置，即絕(jue)(jue)對(dui)(dui)(dui)水(shui)平時(shi)，將運(yun)算(suan)值(zhi)置零。當作業中全站儀器傾斜(xie)時(shi)，運(yun)算(suan)電(dian)路(lu)實時(shi)計算(suan)出(chu)光強(qiang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)差值(zhi)，從而換算(suan)成(cheng)傾斜(xie)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)位移(yi)(yi)，將此信息傳達給控制系(xi)統(tong)，以決定自動(dong)補(bu)償的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)值(zhi)。自動(dong)補(bu)償的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)方(fang)式初(chu)由微處理器計算(suan)后(hou)修(xiu)正(zheng)輸(shu)出(chu)外，還有一(yi)(yi)種方(fang)式即通過步進馬(ma)達驅動(dong)微型絲桿，把此軸方(fang)向上的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)偏移(yi)(yi)進行補(bu)正(zheng)，從而使軸時(shi)刻保證絕(jue)(jue)對(dui)(dui)(dui)水(shui)平。

3、鍵盤

鍵(jian)盤是全站(zhan)儀(yi)(yi)在測量時輸入操(cao)作(zuo)指令(ling)或數據的(de)硬件(jian)，全站(zhan)型儀(yi)(yi)器的(de)鍵(jian)盤和(he)顯示(shi)屏(ping)均為雙面式，便(bian)于正、倒鏡作(zuo)業(ye)時操(cao)作(zuo)。

4、存儲器

全站(zhan)儀存儲(chu)(chu)器的(de)作用是(shi)將實(shi)時采集的(de)測量數據存儲(chu)(chu)起來，再(zai)根據需要(yao)傳送到其(qi)它設備如計算(suan)機(ji)等中(zhong)，供進一步的(de)處理(li)或利用，全站(zhan)儀的(de)存儲(chu)(chu)器有內存儲(chu)(chu)器和存儲(chu)(chu)卡兩種。

全站儀內存儲器相當于計算機的內存（RAM），存儲卡是一種外存儲媒體，又稱PC卡(ka)，作(zuo)用相(xiang)當于計算機的磁盤。

5、通訊接口

全站儀可以通過BS—232C通訊接口和通訊電(dian)纜將內存中存儲的數(shu)據輸(shu)入計(ji)算機，或將計(ji)算機中的數(shu)據和信息經通訊電(dian)纜傳(chuan)輸(shu)給全站儀，實現雙向信息傳(chuan)輸(shu)。

三、全站儀的使用

全(quan)站儀具有(you)角度測(ce)量(liang)、距離（斜距、平(ping)距、高(gao)差）測(ce)量(liang)、三維坐標測(ce)量(liang)、導(dao)線測(ce)量(liang)、交會定(ding)點測(ce)量(liang)和(he)放(fang)樣測(ce)量(liang)等(deng)多種(zhong)用途(tu)。內(nei)置(zhi)專用軟件后(hou)，功能還可進一步拓(tuo)展(zhan)。

全站儀的基本操作與使用方法：

1、水平角測量

（1）按角(jiao)度測(ce)量鍵，使全站儀處于角(jiao)度測(ce)量模式，照準(zhun)第一個(ge)目標A。

（2）設(she)置A方向的水平度盤讀(du)數為0°00′00〃。

（3）照準第二個目標B，此時(shi)顯示的水(shui)平(ping)度盤(pan)讀(du)數即為兩方(fang)向間(jian)的水(shui)平(ping)夾角。

2、距離測量

（1）設置棱鏡常數

測距前須將(jiang)棱鏡常(chang)數輸入儀器中，儀器會(hui)自動對所測距離進行改正。

（2）設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是儀器設置的(de)一個標準(zhun)值(zhi)，此時的(de)大氣(qi)改正為0ppm。實測時，可輸入(ru)溫度(du)和氣(qi)(qi)(qi)壓值，全站(zhan)儀會自動計算大氣(qi)(qi)(qi)改(gai)正值（也可直接輸入(ru)大氣(qi)(qi)(qi)改(gai)正值），并(bing)對(dui)測距結果進行改(gai)正。

（3）量儀器高、棱鏡高并輸入全站儀。

（4）距離測量

照準目標棱鏡(jing)中心，按測(ce)距(ju)(ju)鍵，距(ju)(ju)離測(ce)量開始(shi)，測(ce)距(ju)(ju)完成時(shi)顯示(shi)斜(xie)距(ju)(ju)、平距(ju)(ju)、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(xian)示單位(wei)1mm；跟(gen)蹤模式，常用于跟(gen)蹤移動目標或放樣時連續測距，最(zui)小顯示一般為1cm，每(mei)次測距時間約0.3S；粗(cu)測模式，測量時間約(yue)0.7S，最(zui)小顯示單位1cm或1mm。在距(ju)離測量或坐標測量時，可(ke)按測距(ju)模式（MODE）鍵選擇不同的(de)測距模(mo)式。

應注意，有些型號(hao)的(de)全站儀(yi)在距(ju)離測量時(shi)不(bu)能設(she)定儀(yi)器高(gao)和棱(leng)鏡高(gao)，顯示的(de)高(gao)差值是全站儀(yi)橫軸(zhou)中心與棱(leng)鏡中心的(de)高(gao)差。

3、坐標測量

（1）設定測站點的三維坐(zuo)標。

（2）設(she)(she)定后視(shi)點的坐標(biao)(biao)或設(she)(she)定后視(shi)方(fang)(fang)向(xiang)的水平度盤讀數(shu)為其(qi)方(fang)(fang)位角。當設(she)(she)定后視(shi)點的坐標(biao)(biao)時，全站(zhan)儀會自動計(ji)算后視(shi)方(fang)(fang)向(xiang)的方(fang)(fang)位角，并設(she)(she)定后視(shi)方(fang)(fang)向(xiang)的水平度盤讀數(shu)為其(qi)方(fang)(fang)位角。

（3）設置(zhi)棱鏡(jing)常(chang)數。

（4）設置(zhi)大氣(qi)(qi)(qi)改(gai)正值(zhi)或氣(qi)(qi)(qi)溫、氣(qi)(qi)(qi)壓值(zhi)。

（5）量儀器高、棱鏡高并輸入全(quan)站儀。

（6）照(zhao)準目標(biao)棱鏡，按坐標(biao)測量鍵，全站儀開始測距并計算顯示(shi)測點的三維坐標(biao)。

四、全站儀的數據通訊

全站儀的的數據通訊是指全站儀與電子計算機之間進行的雙向數據交換。全站儀與計算機之間的數據通訊的方式主要有兩種，一種是利用全站儀配置的PCMCIA（personal computer memory card internation association），個人計算機存儲卡國際協會，簡稱PC卡，也稱(cheng)存儲卡）卡進(jin)(jin)行(xing)數(shu)字通訊(xun)，特點(dian)是通用(yong)性強(qiang)，各種電子(zi)產品間(jian)均(jun)可互換使用(yong)；另一種是利(li)用(yong)全站(zhan)儀的通訊(xun)接(jie)口，通過電纜(lan)進(jin)(jin)行(xing)數(shu)據傳(chuan)輸(shu)。