不可不知的三種常用(yong)建筑測量儀(yi)器的使用(yong)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(gao)程測(ce)(ce)量(liang)是測(ce)(ce)繪地(di)形圖的(de)基本工(gong)作之(zhi)一(yi)，另外大量(liang)的(de)工(gong)程、建筑施工(gong)也必(bi)須量(liang)測(ce)(ce)地(di)面高(gao)程，利(li)用水準(zhun)儀(yi)進行水準(zhun)測(ce)(ce)量(liang)是精密測(ce)(ce)量(liang)高(gao)程的(de)主要方法。

一、水準儀器組合：

1、望遠(yuan)鏡；

2、調整手輪(lun)；

3、圓水準(zhun)器；

4、微調手(shou)輪(lun)；

5、水(shui)平制(zhi)動手輪；

6、管(guan)水準器；

7、水平微(wei)調手輪；

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(ta)尺，再(zai)次(ci)調平管水平器重合，讀出塔(ta)尺的讀數（后視），把望(wang)遠鏡旋(xuan)轉(zhuan)到未知點（2）的塔尺(chi)，調整管水平器，讀(du)出塔尺(chi)的讀(du)數（前(qian)視(shi)），記到記錄本(ben)上。

計算公式：兩點高差=后視－前(qian)視。

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(xian)，移動儀器到固定點一(yi)端，標出兩點的水平線(xian)，稱為a’、b’。計算如果a－b≠a’－b’時，將(jiang)(jiang)望(wang)遠鏡(jing)橫(heng)絲對準偏差一半(ban)的數值。用校針(zhen)將(jiang)(jiang)水(shui)準儀的上下螺釘調整，使管水(shui)平泡(pao)吻合(he)為(wei)止。重復以上做法，直到相等為(wei)止。

四、水準儀的使用方法

水準儀(yi)的使用包括(kuo)：水準儀(yi)的安置、粗平(ping)、瞄準、精平(ping)、讀數(shu)五個步驟。

1、安置

安(an)置是將儀(yi)(yi)器安(an)裝在可以(yi)伸縮的(de)三腳(jiao)架上并置于兩觀測(ce)點之間。首先打開三腳(jiao)架并使高度適中，用目估(gu)法(fa)使架頭(tou)大致水平并檢查(cha)腳(jiao)架是否牢固，然后打開儀(yi)(yi)器箱，用連接螺旋(xuan)將水準儀(yi)(yi)器連接在三腳(jiao)架上。

2、粗平

粗平是使儀(yi)器的視線粗略水(shui)平，利(li)用腳螺旋置園水(shui)準(zhun)氣(qi)泡(pao)(pao)居于園指(zhi)標(biao)圈(quan)之中。具體方法(fa)用儀(yi)器練習。在整平過程中，氣(qi)泡(pao)(pao)移動(dong)的方向與大姆指(zhi)運(yun)動(dong)的方向一致(zhi)。

3、瞄準

瞄準(zhun)是用望(wang)遠(yuan)鏡(jing)準(zhun)確地瞄準(zhun)目標。首先是把(ba)望(wang)遠(yuan)鏡(jing)對向(xiang)遠(yuan)處明亮(liang)的背(bei)景，轉(zhuan)動(dong)(dong)目鏡(jing)調焦螺(luo)(luo)旋(xuan)，使(shi)十字絲最(zui)(zui)清(qing)晰。再松開固定螺(luo)(luo)旋(xuan)，旋(xuan)轉(zhuan)望(wang)遠(yuan)鏡(jing)，使(shi)照門和準(zhun)星的連(lian)接對準(zhun)水準(zhun)尺，擰緊固定螺(luo)(luo)旋(xuan)。最(zui)(zui)后轉(zhuan)動(dong)(dong)物鏡(jing)對光(guang)螺(luo)(luo)旋(xuan)，使(shi)水準(zhun)尺的清(qing)晰地落在十字絲平面上，再轉(zhuan)動(dong)(dong)微動(dong)(dong)螺(luo)(luo)旋(xuan)，使(shi)水準(zhun)尺的像(xiang)靠(kao)于十字豎(shu)絲的一側。

4、精平

精平(ping)是使望遠鏡的(de)視線(xian)(xian)精確(que)水平(ping)。微(wei)傾水準儀，在(zai)水準管(guan)上(shang)部裝(zhuang)有(you)一組棱鏡，可(ke)將(jiang)水準管(guan)氣(qi)泡(pao)兩端(duan)，折(zhe)射到(dao)鏡管(guan)旁的(de)符合(he)水準觀察(cha)窗內，若氣(qi)泡(pao)居中時(shi)，氣(qi)泡(pao)兩端(duan)的(de)象(xiang)將(jiang)符合(he)成一拋物線(xian)(xian)型，說明視線(xian)(xian)水平(ping)。若氣(qi)泡(pao)兩端(duan)的(de)象(xiang)不(bu)相符合(he)，說明視線(xian)(xian)不(bu)水平(ping)。這時(shi)可(ke)用(yong)右手(shou)(shou)轉動微(wei)傾螺旋使氣(qi)泡(pao)兩端(duan)的(de)象(xiang)完全符合(he)，儀器便可(ke)提供(gong)一條水平(ping)視線(xian)(xian)，以滿足水準測量基本原理的(de)要求。注意：氣(qi)泡(pao)左(zuo)半部份的(de)移動方向，總與(yu)右手(shou)(shou)大拇(mu)指的(de)方向不(bu)一致。

5、讀數

用十(shi)字絲，截(jie)讀(du)水準(zhun)尺上的讀(du)數(shu)。現在的水準(zhun)儀多是倒(dao)象望遠鏡，讀(du)數(shu)時應(ying)由(you)上而下進(jin)行。先(xian)估讀(du)毫(hao)米(mi)級讀(du)數(shu)，后(hou)報(bao)出全部讀(du)數(shu)。

注意：水準儀使用步驟一定要按上面順序進行，不能(neng)顛倒(dao)，特別是讀(du)數前(qian)的符合水泡調整(zheng)，一定要在(zai)讀(du)數前(qian)進行。

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)(gao)程測(ce)(ce)量(liang)和氣壓(ya)高(gao)(gao)程測(ce)(ce)量(liang)。水準(zhun)測(ce)(ce)量(liang)是目前(qian)精(jing)度(du)最高(gao)(gao)的一種高(gao)(gao)程測(ce)(ce)量(liang)方法，它廣泛(fan)應用于國(guo)家高(gao)(gao)程控制測(ce)(ce)量(liang)、工程勘測(ce)(ce)和施工測(ce)(ce)量(liang)中。

水(shui)準(zhun)測(ce)量的(de)原(yuan)理是利用水(shui)準(zhun)儀提供的(de)水(shui)平(ping)視(shi)線(xian)，讀取(qu)豎(shu)立(li)于兩個點(dian)上的(de)水(shui)準(zhun)尺上的(de)讀數，來(lai)測(ce)定(ding)(ding)兩點(dian)間的(de)高(gao)差，再根據(ju)已知點(dian)高(gao)程(cheng)計算待定(ding)(ding)點(dian)高(gao)程(cheng)。

如下圖所示，在地面上有A、B兩(liang)點，已知A點的高(gao)程為(wei)HA、為求B點(dian)的(de)高程HB，在A、B兩點之(zhi)間(jian)安(an)骨水準(zhun)儀，A、B兩點亡各豎立一把水(shui)(shui)準尺，通過水(shui)(shui)準儀的望遠鏡讀取水(shui)(shui)平(ping)視(shi)線分別在A、B兩點水(shui)準尺上截取的讀數(shu)為a和b，可以(yi)求(qiu)出A、B兩點問的高差為：

設水準測量的前進方向為A點至B點，則稱A點為后(hou)視點，其水(shui)準尺讀數a為后視讀數；稱B點(dian)為前視點(dian)，其水準尺讀(du)數b為前視讀數(shu)。因此，兩(liang)點(dian)間的(de)高差(cha)等于：

hAB=后(hou)視(shi)讀數-前視讀數

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(ruo)后視(shi)讀數小于(yu)前視(shi)讀數，則高差為(wei)負，表示B點比A點低，hAB<0。

如果A、B兩點(dian)相(xiang)距不(bu)遠，且高差不(bu)大，則安置一次水準儀，就(jiu)可(ke)以測得高差hAB。此時B點高程為：

當架設一次水準儀需要測量多個前視點B1，B2，…，Bn的高(gao)程時，采用視線高(gao)程計(ji)算這(zhe)些(xie)點(dian)的高(gao)程就非常方便。設水準(zhun)儀對豎(shu)立在B1，B2，…，Bn點上的水準(zhun)尺讀數分別為b1，b2，…，bn時，則高程計算公式為：

如果A、B兩(liang)點(dian)相距較遠或高(gao)(gao)差(cha)較大，安置一次(ci)儀器無法(fa)測得其高(gao)(gao)差(cha)時，就(jiu)需要在兩(liang)點(dian)間(jian)增設若(ruo)干個作為傳遞高(gao)(gao)程的(de)臨時立尺點(dian)，稱(cheng)為轉點(dian)（簡稱TP點），如圖中的TP1，TP 2，…點(dian)，并依次連續設站觀測，設測得的各站高差(cha)為：

六、保養與維修

1、水準儀是(shi)精(jing)密的光(guang)學儀器，正確合理使用(yong)和保管對(dui)儀器精(jing)度和壽命(ming)有很大的作(zuo)用(yong)；

2、避免陽光直曬，不許可證隨便(bian)拆(chai)卸儀器；

3、每(mei)個微調都應輕(qing)輕(qing)轉動，不要用(yong)力過大。鏡片(pian)、光學片(pian)不準用(yong)手觸片(pian)；

4、儀(yi)(yi)器(qi)有(you)故障，由熟悉(xi)儀(yi)(yi)器(qi)結構者或修理(li)部修理(li)；

5、每(mei)次(ci)使用(yong)完后(hou)，應(ying)對儀器擦干凈，保持(chi)干燥。

▲經緯儀的使用方法

一、經緯儀

經緯儀是測量工作中的主要測角儀器(qi)。由望遠鏡、水(shui)(shui)平度(du)盤、豎(shu)直度(du)盤、水(shui)(shui)準器(qi)、基座等(deng)組(zu)成。

測(ce)量(liang)時，將經(jing)(jing)(jing)(jing)緯(wei)(wei)儀(yi)(yi)安置在(zai)三(san)(san)腳(jiao)架上，用(yong)垂球或光(guang)學對點(dian)器(qi)將儀(yi)(yi)器(qi)中心對準(zhun)(zhun)地(di)面測(ce)站點(dian)上，用(yong)水準(zhun)(zhun)器(qi)將儀(yi)(yi)器(qi)定平，用(yong)望遠鏡瞄準(zhun)(zhun)測(ce)量(liang)目標(biao)(biao)，用(yong)水平度(du)盤(pan)和(he)豎直(zhi)度(du)盤(pan)測(ce)定水平角和(he)豎直(zhi)角。按(an)精度(du)分(fen)為(wei)精密經(jing)(jing)(jing)(jing)緯(wei)(wei)儀(yi)(yi)和(he)普(pu)通經(jing)(jing)(jing)(jing)緯(wei)(wei)儀(yi)(yi)；按(an)讀數設備可(ke)分(fen)為(wei)光(guang)學經(jing)(jing)(jing)(jing)緯(wei)(wei)儀(yi)(yi)和(he)游標(biao)(biao)經(jing)(jing)(jing)(jing)緯(wei)(wei)儀(yi)(yi)；按(an)軸(zhou)系(xi)構造(zao)分(fen)為(wei)復(fu)測(ce)經(jing)(jing)(jing)(jing)緯(wei)(wei)儀(yi)(yi)和(he)方向經(jing)(jing)(jing)(jing)緯(wei)(wei)儀(yi)(yi)。此外(wai)，有可(ke)自動(dong)(dong)(dong)按(an)編碼(ma)穿孔記錄度(du)盤(pan)讀數的編碼(ma)度(du)盤(pan)經(jing)(jing)(jing)(jing)緯(wei)(wei)儀(yi)(yi)；可(ke)連續(xu)自動(dong)(dong)(dong)瞄準(zhun)(zhun)空中目標(biao)(biao)的自動(dong)(dong)(dong)跟(gen)蹤經(jing)(jing)(jing)(jing)緯(wei)(wei)儀(yi)(yi)；利用(yong)陀螺(luo)定向原理迅速獨立測(ce)定地(di)面點(dian)方位的陀螺(luo)經(jing)(jing)(jing)(jing)緯(wei)(wei)儀(yi)(yi)和(he)激光(guang)經(jing)(jing)(jing)(jing)緯(wei)(wei)儀(yi)(yi)；具有經(jing)(jing)(jing)(jing)緯(wei)(wei)儀(yi)(yi)、子午儀(yi)(yi)和(he)天頂儀(yi)(yi)三(san)(san)種作用(yong)的供天文觀測(ce)的全能經(jing)(jing)(jing)(jing)緯(wei)(wei)儀(yi)(yi)；將攝影(ying)機與經(jing)(jing)(jing)(jing)緯(wei)(wei)儀(yi)(yi)結合(he)一(yi)起供地(di)面攝影(ying)測(ce)量(liang)用(yong)的攝影(ying)經(jing)(jing)(jing)(jing)緯(wei)(wei)儀(yi)(yi)等。

DJ6經緯儀是一種廣泛使用在地(di)形測量(liang)、工程及礦山測量(liang)中的光學經緯儀。主(zhu)要由水平度盤、照準部和基座(zuo)三大部分組成(cheng)。

1、基座部分

用于支(zhi)撐基照準部，上有三個腳(jiao)螺旋(xuan)，其(qi)作用是(shi)整平儀器(qi)

2、照準部

照(zhao)準(zhun)部(bu)(bu)是經緯儀的主要部(bu)(bu)件，照(zhao)準(zhun)部(bu)(bu)部(bu)(bu)分(fen)的部(bu)(bu)件有水準(zhun)管、光學(xue)對點器、支架、橫(heng)軸、豎直(zhi)度盤、望遠鏡(jing)、度盤讀(du)數(shu)系統等。

3、度盤部分

DJ6光學(xue)經緯儀度(du)盤(pan)有水(shui)平度(du)盤(pan)和垂直度(du)盤(pan)，均由光學(xue)玻(bo)璃制(zhi)成。水(shui)平度(du)盤(pan)沿著全圓(yuan)從0°～360°順時針刻畫(hua)，最(zui)小格值一般為1°或30′。

二、經緯儀的安置方法

1）三(san)腳(jiao)架調(diao)成等長并適合操作者身高，將(jiang)儀器固定(ding)在三(san)腳(jiao)架上，使儀器基座面與三(san)腳(jiao)架上頂面平行。

2）將儀(yi)器舞擺放在測(ce)站上，目估大致對中后，踩穩一條(tiao)架(jia)腳，調好(hao)光學(xue)對中器目鏡（看清十字絲）與物(wu)鏡（看清測(ce)站點(dian)），用雙手各提一條(tiao)架(jia)腳前后、左右擺動，眼觀對中器使十字絲交(jiao)點(dian)與測(ce)站點(dian)重合，放穩并踩實架(jia)腳。

3）伸縮三腳架(jia)腿長(chang)整平圓水準器。

4）將水(shui)準管平(ping)行(xing)兩定平(ping)螺(luo)旋，整平(ping)水(shui)準管。

5）平轉照準(zhun)部(bu)90度，用第三個螺旋(xuan)整平水準管。

6）檢查光(guang)學對(dui)中(zhong)，若(ruo)有少量偏差(cha)，可打(da)開連(lian)接螺(luo)旋平移基座，使其精確對(dui)中(zhong)，旋緊連(lian)接螺(luo)旋，再檢查水準氣泡(pao)居中(zhong)。

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(zai)讀取不足一(yi)個格值(zhi)的(de)角值(zhi)時(shi)，必須借助測微裝置，DJ6級光學經(jing)緯儀的讀數測微(wei)(wei)器裝置有測微(wei)(wei)尺和平行玻璃測微(wei)(wei)器兩種。

（1）測微尺讀數裝置

目前新產DJ6級光學經緯儀均采(cai)用這種裝置(zhi)。

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(fen)劃間的長度，分(fen)劃尺分(fen)60個小格，注(zhu)記方向(xiang)與度盤的相反，用這(zhe)60個(ge)小格(ge)(ge)去量(liang)測度盤(pan)上不足(zu)一(yi)格(ge)(ge)的格(ge)(ge)值。量(liang)度時以(yi)零(ling)零(ling)分劃線為指標(biao)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′，扇形分劃尺上有90個(ge)小格(ge)，格(ge)值為30′/90=20″。

測角時，當(dang)目標瞄準(zhun)后(hou)轉(zhuan)動測微輪，用雙(shuang)指(zhi)標線(xian)夾住度(du)盤分(fen)劃(hua)線(xian)影像后(hou)讀(du)數(shu)。整度(du)數(shu)根(gen)據(ju)被夾住的度(du)盤分(fen)劃(hua)線(xian)讀(du)出(chu)(chu)，不足(zu)整度(du)數(shu)部分(fen)從(cong)測微分(fen)劃(hua)尺(chi)讀(du)出(chu)(chu)。

（3）讀數顯微鏡

光學經緯(wei)儀讀(du)數顯微鏡的(de)作用是(shi)將(jiang)讀(du)數成像放大，便于將(jiang)度盤讀(du)數讀(du)出。

（4）水準器

光學經緯儀上有2～3個水準(zhun)器(qi)，其作(zuo)(zuo)用是使處于(yu)工作(zuo)(zuo)狀態(tai)的經緯儀垂直軸鉛垂、水平度盤水平，水準(zhun)器(qi)分管水準(zhun)器(qi)和園水準(zhun)器(qi)兩(liang)種。

*管水準器

管水準器(qi)安裝(zhuang)在照準部(bu)上(shang)，其作用是(shi)儀器(qi)精(jing)確整平。

*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°。空間兩直線OA和OB相(xiang)交(jiao)于點O，將點A，O，B沿鉛垂(chui)方向(xiang)投影到水平面上(shang)，得相(xiang)應的投影點(dian)A′，O′，B′，水平線O′A′和O′B′的夾(jia)角β就是過兩(liang)方向線(xian)所作的鉛垂(chui)面間的夾(jia)角，即水平角。

水平角的大小與地面點(dian)的高(gao)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）能給出一(yi)個(ge)水平放置的，且其中心(xin)能方(fang)便(bian)地與方(fang)向線交點置于同一(yi)鉛垂(chui)線上(shang)的刻度(du)園盤——水平度(du)盤；

（2）要有一(yi)個能瞄(miao)準(zhun)遠方目標的(de)望遠鏡(jing)，且要能在水平面和豎直(zhi)面內(nei)作全(quan)圓旋轉(zhuan)，以(yi)便(bian)通過望遠鏡(jing)瞄(miao)準高低不同的(de)目標A和B。圖中水(shui)平角β為(wei)A和B兩個方向讀(du)數之(zhi)差(cha)：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(de)角值范圍為0°～180°。

當視線在水平(ping)線以上(shang)時垂直(zhi)角(jiao)稱為(wei)(wei)仰角(jiao)，角(jiao)值為(wei)(wei)正；視線在水平(ping)線以下(xia)時為(wei)(wei)俯(fu)角(jiao)，角(jiao)值為(wei)(wei)負，如圖所(suo)示。

由此可知測角儀器經(jing)緯儀還必須裝有一個能鉛垂放置的度盤——垂直度盤，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）。是一種集光、機(ji)、電為一體(ti)的(de)高技術測(ce)量儀器，是集水平(ping)角(jiao)、垂直(zhi)角(jiao)、距離（斜距(ju)、平距(ju)）、高差測(ce)(ce)量功(gong)能于一體(ti)的(de)測(ce)(ce)繪儀(yi)器系統。因(yin)其(qi)一次安置儀(yi)器就可完成該測(ce)(ce)站上全部(bu)測(ce)(ce)量工作，所以(yi)稱之為全站儀(yi)。廣泛用于地上大型建(jian)筑和地下隧道(dao)施工等精密工程測(ce)(ce)量或(huo)變形監測(ce)(ce)領(ling)域(yu)。

全(quan)站儀(yi)(yi)是一(yi)(yi)種集(ji)光、機、電(dian)(dian)為(wei)一(yi)(yi)體的(de)(de)新(xin)型測角(jiao)(jiao)儀(yi)(yi)器，與(yu)光學(xue)(xue)經緯(wei)儀(yi)(yi)比較電(dian)(dian)子經緯(wei)儀(yi)(yi)將光學(xue)(xue)度盤(pan)換為(wei)光電(dian)(dian)掃描度盤(pan)，將人工光學(xue)(xue)測微讀(du)數(shu)代之以(yi)(yi)自(zi)動(dong)(dong)記(ji)錄(lu)和顯示讀(du)數(shu)，使測角(jiao)(jiao)操作簡單(dan)化(hua)，且可避免讀(du)數(shu)誤差的(de)(de)產生。電(dian)(dian)子經緯(wei)儀(yi)(yi)的(de)(de)自(zi)動(dong)(dong)記(ji)錄(lu)、儲存、計算(suan)功能，以(yi)(yi)及數(shu)據(ju)通(tong)訊功能，進一(yi)(yi)步提高(gao)了測量作業的(de)(de)自(zi)動(dong)(dong)化(hua)程度。

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″等幾個(ge)等級。

二、全站儀的組成

全(quan)站儀(yi)幾乎可以用(yong)在所有的測量領(ling)域。電子全(quan)站儀(yi)由電源部分、測角系統(tong)(tong)、測距系統(tong)(tong)、數據處理(li)部分、通訊接口、及顯示屏、鍵盤等組成。

同電子經緯儀(yi)(yi)、光學經緯儀(yi)(yi)相比(bi)，全站儀(yi)(yi)增加(jia)了許多特(te)殊部件，因此(ci)而使得(de)全站儀(yi)(yi)具有(you)比(bi)其它測角、測距儀(yi)(yi)器更多的(de)功能，使用也更方便。這些特(te)殊部件構(gou)成了全站儀(yi)(yi)在結(jie)構(gou)方面獨(du)樹一幟的(de)特(te)點。

1、同軸望遠鏡

全站儀的(de)(de)(de)望遠鏡(jing)(jing)實(shi)現(xian)了視準軸、測(ce)(ce)距光(guang)(guang)波的(de)(de)(de)發(fa)(fa)(fa)射、接(jie)(jie)收(shou)光(guang)(guang)軸同(tong)(tong)軸化(hua)。同(tong)(tong)軸化(hua)的(de)(de)(de)基本原理是：在(zai)望遠物鏡(jing)(jing)與調(diao)焦透鏡(jing)(jing)間(jian)設置分光(guang)(guang)棱(leng)(leng)鏡(jing)(jing)系統(tong)，通過該系統(tong)實(shi)現(xian)望遠鏡(jing)(jing)的(de)(de)(de)多功(gong)能(neng)，即既可瞄(miao)準目標，使之成像于十字絲分劃(hua)板，進行角(jiao)度測(ce)(ce)量(liang)。同(tong)(tong)時(shi)其測(ce)(ce)距部(bu)分的(de)(de)(de)外(wai)光(guang)(guang)路系統(tong)又(you)能(neng)使測(ce)(ce)距部(bu)分的(de)(de)(de)光(guang)(guang)敏二(er)極管(guan)發(fa)(fa)(fa)射的(de)(de)(de)調(diao)制紅(hong)外(wai)光(guang)(guang)在(zai)經(jing)物鏡(jing)(jing)射向(xiang)反光(guang)(guang)棱(leng)(leng)鏡(jing)(jing)后(hou)，經(jing)同(tong)(tong)一(yi)路徑反射回(hui)(hui)來，再經(jing)分光(guang)(guang)棱(leng)(leng)鏡(jing)(jing)作用使回(hui)(hui)光(guang)(guang)被光(guang)(guang)電二(er)極管(guan)接(jie)(jie)收(shou)；為測(ce)(ce)距需要在(zai)儀器(qi)內部(bu)另設一(yi)內光(guang)(guang)路系統(tong)，通過分光(guang)(guang)棱(leng)(leng)鏡(jing)(jing)系統(tong)中的(de)(de)(de)光(guang)(guang)導(dao)纖維將由(you)光(guang)(guang)敏二(er)極管(guan)發(fa)(fa)(fa)射的(de)(de)(de)調(diao)制紅(hong)外(wai)光(guang)(guang)傳也送給光(guang)(guang)電二(er)極管(guan)接(jie)(jie)收(shou)，進行而由(you)內、外(wai)光(guang)(guang)路調(diao)制光(guang)(guang)的(de)(de)(de)相位差間(jian)接(jie)(jie)計算光(guang)(guang)的(de)(de)(de)傳播時(shi)間(jian)，計算實(shi)測(ce)(ce)距離。

同軸性使得望(wang)遠(yuan)鏡一次瞄準即(ji)可(ke)實現同時測(ce)(ce)(ce)定水平(ping)角、垂直角和斜距等全部基本測(ce)(ce)(ce)量要素的(de)測(ce)(ce)(ce)定功(gong)能。加之全站儀強大、便(bian)捷的(de)數據(ju)處理(li)功(gong)能，使全站儀使用極其方便(bian)。

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(you)豎(shu)軸(zhou)傾斜(xie)引(yin)起的(de)角度誤差，由(you)微(wei)處理(li)器(qi)自(zi)動(dong)(dong)按(an)豎(shu)軸(zhou)傾斜(xie)改(gai)正計算式計算，并(bing)加入度盤讀(du)數(shu)中(zhong)加以改(gai)正，使度盤顯示(shi)讀(du)數(shu)為正確值，即所(suo)謂縱軸(zhou)傾斜(xie)自(zi)動(dong)(dong)補償。

雙軸自動補償的所采用的構造（現有水平，包括Topcon，Trimble）：使(shi)用一(yi)水泡(pao)(pao)（該水泡(pao)(pao)不是從外(wai)部(bu)(bu)可以看到的(de)，與(yu)檢驗校正中(zhong)所描述(shu)的(de)不是一(yi)個水泡(pao)(pao)）來標定絕(jue)對水平(ping)面，該水泡(pao)(pao)是中(zhong)間填(tian)充(chong)液體，兩端是氣體。在水泡(pao)(pao)的(de)上部(bu)(bu)兩側(ce)(ce)各(ge)放置(zhi)(zhi)一(yi)發(fa)光二(er)極管，而在水泡(pao)(pao)的(de)下部(bu)(bu)兩側(ce)(ce)各(ge)放置(zhi)(zhi)一(yi)光電(dian)管，用一(yi)接(jie)收發(fa)光二(er)極管透(tou)過(guo)(guo)水泡(pao)(pao)發(fa)出(chu)的(de)光。而后(hou)，通(tong)過(guo)(guo)運(yun)算(suan)電(dian)路比較兩二(er)極管獲(huo)得的(de)光的(de)強(qiang)度。當在初(chu)(chu)始位置(zhi)(zhi)，即(ji)絕(jue)對水平(ping)時(shi)，將(jiang)運(yun)算(suan)值置(zhi)(zhi)零。當作(zuo)業中(zhong)全站儀(yi)器傾(qing)斜(xie)時(shi)，運(yun)算(suan)電(dian)路實時(shi)計(ji)算(suan)出(chu)光強(qiang)的(de)差值，從而換(huan)算(suan)成傾(qing)斜(xie)的(de)位移(yi)，將(jiang)此信息傳達(da)給(gei)控制(zhi)系(xi)統，以決定自動(dong)補償的(de)值。自動(dong)補償的(de)方(fang)式(shi)初(chu)(chu)由(you)微處理(li)器計(ji)算(suan)后(hou)修正輸出(chu)外(wai)，還有一(yi)種方(fang)式(shi)即(ji)通(tong)過(guo)(guo)步進馬(ma)達(da)驅動(dong)微型絲桿，把(ba)此軸方(fang)向上的(de)偏移(yi)進行補正，從而使(shi)軸時(shi)刻保證絕(jue)對水平(ping)。

3、鍵盤

鍵(jian)盤(pan)是(shi)全站儀在測量時(shi)輸入(ru)操作(zuo)(zuo)(zuo)指令或數據的硬件(jian)，全站型儀器的鍵(jian)盤(pan)和顯示屏(ping)均為雙面式(shi)，便于正、倒(dao)鏡作(zuo)(zuo)(zuo)業(ye)時(shi)操作(zuo)(zuo)(zuo)。

4、存儲器

全站儀存(cun)儲器的作用是(shi)將實時采集的測量數據存(cun)儲起來，再根據需要傳送到其它設備如(ru)計(ji)算(suan)機等中，供進(jin)一步的處理或(huo)利用，全站儀的存(cun)儲器有內(nei)存(cun)儲器和存(cun)儲卡(ka)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，作用相當于計算(suan)機的(de)磁盤。

5、通訊接口

全站儀可以通過BS—232C通(tong)訊(xun)接口和通(tong)訊(xun)電纜將內存中存儲的數據(ju)輸(shu)入計(ji)算機，或將計(ji)算機中的數據(ju)和信息經(jing)通(tong)訊(xun)電纜傳(chuan)輸(shu)給全站儀，實現(xian)雙向信息傳(chuan)輸(shu)。

三、全站儀的使用

全站儀(yi)具(ju)有角度測量、距離(li)（斜距、平距、高差）測量、三維坐標測量、導線測量、交會定點測量和放樣測量等多種(zhong)用途。內(nei)置專用軟(ruan)件后，功能還可(ke)進一步拓展。

全站儀的基本操作與使用方法：

1、水平角測量

（1）按角度(du)測(ce)量鍵(jian)，使(shi)全站(zhan)儀處于(yu)角度(du)測(ce)量模(mo)式，照準第一個目標A。

（2）設置A方向的水平(ping)度盤讀數(shu)為0°00′00〃。

（3）照(zhao)準第二(er)個目標B，此時(shi)顯示的(de)水平度盤讀(du)數即為兩(liang)方向間的(de)水平夾角。

2、距離測量

（1）設置棱鏡常數

測距(ju)前須將棱(leng)鏡常數輸入儀(yi)器(qi)中，儀(yi)器(qi)會自動(dong)對所測距(ju)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(yi)器(qi)設置(zhi)的一(yi)個標準值，此(ci)時的大氣改正為0ppm。實(shi)測(ce)時(shi)，可(ke)輸(shu)入溫(wen)度和氣壓值(zhi)，全站儀會自動計算大(da)(da)氣改(gai)正值(zhi)（也可(ke)直接輸(shu)入大(da)(da)氣改(gai)正值(zhi)），并對測(ce)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(zhun)目標棱鏡(jing)中(zhong)心，按測距(ju)鍵(jian)，距(ju)離測量開始(shi)，測距(ju)完成(cheng)時顯示斜距(ju)、平距(ju)、高(gao)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(zui)小顯示(shi)單(dan)位1mm；跟蹤模式，常用于(yu)跟蹤移動(dong)目標(biao)或放樣時(shi)連續測距，最(zui)小顯示一(yi)般(ban)為1cm，每次測(ce)距時(shi)間(jian)約0.3S；粗(cu)測(ce)模式，測(ce)量時間約(yue)0.7S，最小顯示單(dan)位1cm或(huo)1mm。在距離測量或(huo)坐標(biao)測量時，可按測距模式（MODE）鍵選擇不同的測距模式。

應(ying)注意，有些型號的全站儀(yi)在距離測量時(shi)不能設定(ding)儀(yi)器高(gao)和棱鏡(jing)高(gao)，顯示的高(gao)差值(zhi)是(shi)全站儀(yi)橫軸中心與棱鏡(jing)中心的高(gao)差。

3、坐標測量

（1）設定測站點的三維坐標。

（2）設定(ding)后(hou)視(shi)(shi)點(dian)的(de)(de)(de)坐(zuo)標(biao)或(huo)設定(ding)后(hou)視(shi)(shi)方向(xiang)的(de)(de)(de)水(shui)平(ping)度盤讀數為(wei)其方位角(jiao)。當設定(ding)后(hou)視(shi)(shi)點(dian)的(de)(de)(de)坐(zuo)標(biao)時，全(quan)站儀會(hui)自動計(ji)算后(hou)視(shi)(shi)方向(xiang)的(de)(de)(de)方位角(jiao)，并設定(ding)后(hou)視(shi)(shi)方向(xiang)的(de)(de)(de)水(shui)平(ping)度盤讀數為(wei)其方位角(jiao)。

（3）設置棱鏡常數。

（4）設置大氣改(gai)正值(zhi)或氣溫、氣壓(ya)值(zhi)。

（5）量儀器高(gao)、棱鏡(jing)高(gao)并輸入全站儀。

（6）照準目標棱鏡，按坐標測(ce)量鍵(jian)，全(quan)站儀開(kai)始測(ce)距并計算顯(xian)示測(ce)點的三維(wei)坐標。

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(ka)(ka)，也稱存儲卡(ka)(ka)）卡(ka)(ka)進行數字通(tong)(tong)(tong)(tong)訊，特點是通(tong)(tong)(tong)(tong)用(yong)性強，各種(zhong)電(dian)子產品間均可互換使用(yong)；另一種(zhong)是利(li)用(yong)全站儀的(de)通(tong)(tong)(tong)(tong)訊接口，通(tong)(tong)(tong)(tong)過電(dian)纜進行數據傳(chuan)輸(shu)。