不(bu)可不(bu)知的三種常用建(jian)筑測量儀器的使用方法(fa)

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(cheng)測量(liang)(liang)是(shi)(shi)測繪地(di)形圖的(de)基本工作之一(yi)，另(ling)外(wai)大量(liang)(liang)的(de)工程(cheng)、建筑施工也(ye)必須量(liang)(liang)測地(di)面高程(cheng)，利用水準儀進(jin)行(xing)水準測量(liang)(liang)是(shi)(shi)精密測量(liang)(liang)高程(cheng)的(de)主要方(fang)法。

一、水準儀器組合：

1、望(wang)遠鏡；

2、調整手輪；

3、圓水(shui)準(zhun)器；

4、微調手輪(lun)；

5、水(shui)平制動手(shou)輪；

6、管水(shui)準器(qi)；

7、水(shui)平微調手輪；

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(shang)的(de)塔尺，再次調平(ping)管水平(ping)器重(zhong)合，讀出塔尺的(de)讀數（后視），把望(wang)遠鏡旋轉到(dao)未知點（2）的塔(ta)尺，調(diao)整管水平器，讀(du)出塔(ta)尺的讀(du)數（前視），記到記錄本上。

計算公式：兩點高差=后(hou)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)器到固定點(dian)一端，標出兩點(dian)的(de)水平線，稱為a’、b’。計(ji)算如果a－b≠a’－b’時，將望(wang)遠鏡橫絲對準偏(pian)差一半的數值。用校針將水(shui)(shui)準儀的上下(xia)螺釘調整，使管水(shui)(shui)平(ping)泡吻(wen)合為(wei)(wei)止(zhi)。重復以上做法，直(zhi)到相等為(wei)(wei)止(zhi)。

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、瞄準、精(jing)平、讀(du)數五個(ge)步驟(zou)。

1、安置

安置是將(jiang)儀(yi)器(qi)安裝(zhuang)在(zai)可以伸(shen)縮的三(san)腳架上并置于兩(liang)觀測點之間。首先打開(kai)三(san)腳架并使高度適中，用目估(gu)法(fa)使架頭大致(zhi)水平并檢查腳架是否牢固，然后打開(kai)儀(yi)器(qi)箱，用連接螺旋將(jiang)水準(zhun)儀(yi)器(qi)連接在(zai)三(san)腳架上。

2、粗平

粗(cu)平是(shi)使儀(yi)器的(de)視線粗(cu)略水(shui)平，利用(yong)腳螺(luo)旋置(zhi)園水(shui)準氣泡(pao)居(ju)于園指(zhi)標圈之中。具(ju)體方法用(yong)儀(yi)器練習。在整平過(guo)程(cheng)中，氣泡(pao)移動的(de)方向(xiang)與(yu)大姆指(zhi)運動的(de)方向(xiang)一致。

3、瞄準

瞄(miao)準是(shi)用望(wang)遠鏡準確(que)地(di)瞄(miao)準目(mu)標。首(shou)先是(shi)把(ba)望(wang)遠鏡對向遠處明亮的(de)(de)(de)背景(jing)，轉(zhuan)(zhuan)動目(mu)鏡調焦(jiao)螺旋，使十字絲(si)最清晰。再松開固(gu)定(ding)螺旋，旋轉(zhuan)(zhuan)望(wang)遠鏡，使照(zhao)門和準星的(de)(de)(de)連接對準水準尺，擰緊(jin)固(gu)定(ding)螺旋。最后(hou)轉(zhuan)(zhuan)動物(wu)鏡對光螺旋，使水準尺的(de)(de)(de)清晰地(di)落在十字絲(si)平面(mian)上，再轉(zhuan)(zhuan)動微動螺旋，使水準尺的(de)(de)(de)像靠(kao)于十字豎絲(si)的(de)(de)(de)一(yi)側。

4、精平

精平(ping)是使望遠鏡(jing)的(de)(de)視(shi)線(xian)精確水(shui)(shui)(shui)(shui)平(ping)。微(wei)傾水(shui)(shui)(shui)(shui)準(zhun)(zhun)儀，在水(shui)(shui)(shui)(shui)準(zhun)(zhun)管(guan)上(shang)部裝(zhuang)有一組(zu)棱(leng)鏡(jing)，可(ke)(ke)將水(shui)(shui)(shui)(shui)準(zhun)(zhun)管(guan)氣泡兩端(duan)，折射到鏡(jing)管(guan)旁的(de)(de)符合水(shui)(shui)(shui)(shui)準(zhun)(zhun)觀(guan)察窗內，若氣泡居中時，氣泡兩端(duan)的(de)(de)象(xiang)將符合成一拋(pao)物(wu)線(xian)型，說明視(shi)線(xian)水(shui)(shui)(shui)(shui)平(ping)。若氣泡兩端(duan)的(de)(de)象(xiang)不(bu)相(xiang)符合，說明視(shi)線(xian)不(bu)水(shui)(shui)(shui)(shui)平(ping)。這時可(ke)(ke)用右手轉動微(wei)傾螺旋使氣泡兩端(duan)的(de)(de)象(xiang)完全符合，儀器便可(ke)(ke)提供一條水(shui)(shui)(shui)(shui)平(ping)視(shi)線(xian)，以滿足水(shui)(shui)(shui)(shui)準(zhun)(zhun)測量基(ji)本原理的(de)(de)要求(qiu)。注意(yi)：氣泡左半部份的(de)(de)移動方(fang)向，總與右手大拇(mu)指的(de)(de)方(fang)向不(bu)一致。

5、讀數

用十字(zi)絲，截(jie)讀(du)(du)(du)水準尺(chi)上的讀(du)(du)(du)數(shu)。現在的水準儀多是倒象望遠鏡，讀(du)(du)(du)數(shu)時應(ying)由(you)上而下(xia)進行。先估讀(du)(du)(du)毫米級讀(du)(du)(du)數(shu)，后報出全(quan)部讀(du)(du)(du)數(shu)。

注意(yi)：水(shui)準儀(yi)使用(yong)步驟(zou)一(yi)(yi)定要按上面順序(xu)進(jin)行，不能顛倒(dao)，特別是(shi)讀數(shu)前的符合水(shui)泡調整，一(yi)(yi)定要在讀數(shu)前進(jin)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高程測(ce)量和氣壓高程測(ce)量。水準測(ce)量是目前精度最高的一種高程測(ce)量方法，它廣泛應用(yong)于國家高程控制測(ce)量、工(gong)程勘測(ce)和施工(gong)測(ce)量中。

水(shui)(shui)準測量(liang)的(de)(de)原理是利用(yong)水(shui)(shui)準儀(yi)提供(gong)的(de)(de)水(shui)(shui)平視線(xian)，讀取(qu)豎立(li)于(yu)兩(liang)個點上的(de)(de)水(shui)(shui)準尺上的(de)(de)讀數，來(lai)測定兩(liang)點間的(de)(de)高(gao)差，再(zai)根據已知點高(gao)程計算待定點高(gao)程。

如下圖所示，在地面上有A、B兩點，已知A點(dian)的(de)高(gao)程為HA、為求B點的高(gao)程HB，在A、B兩點之間安骨水準(zhun)儀，A、B兩點亡各豎(shu)立一把(ba)水準尺，通過(guo)水準儀的(de)望遠鏡讀取水平(ping)視線(xian)分(fen)別在A、B兩(liang)點水準尺上截取的讀(du)數(shu)為a和b，可以求出(chu)A、B兩(liang)點(dian)問(wen)的高差為：

設水準測量的前進方向為A點至(zhi)B點，則稱A點為(wei)后視點，其水準(zhun)尺讀數a為后視(shi)讀數；稱B點為前視點，其水(shui)準尺讀數b為前(qian)視讀數。因此，兩點間的高(gao)差(cha)等于(yu)：

hAB=后視讀數-前(qian)視讀數(shu)

若后視讀數大于前視讀數，則高差為正，表示B點(dian)比A點高，hAB>0；若(ruo)后視(shi)讀數小于前(qian)視(shi)讀數，則高差為負，表示B點比(bi)A點低，hAB<0。

如果A、B兩點相距不遠，且(qie)高(gao)(gao)差不大，則安(an)置一次(ci)水(shui)準儀，就(jiu)可以測得高(gao)(gao)差hAB。此時B點(dian)高程(cheng)為：

當架設一次水準儀需要測量多個前視點B1，B2，…，Bn的(de)高(gao)程(cheng)時，采用視線高(gao)程(cheng)計算這些點的(de)高(gao)程(cheng)就(jiu)非常方(fang)便(bian)。設水準儀對豎立在B1，B2，…，Bn點上的水(shui)準尺讀(du)數分(fen)別為b1，b2，…，bn時(shi)，則高程計算公式為：

如果A、B兩(liang)(liang)點(dian)相距較遠或高(gao)差較大，安置一次儀(yi)器無法測得其(qi)高(gao)差時，就需要在(zai)兩(liang)(liang)點(dian)間(jian)增設(she)若干個作為(wei)傳遞(di)高(gao)程(cheng)的臨時立尺點(dian)，稱為(wei)轉點(dian)（簡稱TP點(dian)），如圖中的TP1，TP 2，…點(dian)，并依次連續設(she)站(zhan)觀測(ce)，設(she)測(ce)得的各(ge)站(zhan)高差(cha)為(wei)：

六、保養與維修

1、水準儀是(shi)精密的(de)光學儀器(qi)，正(zheng)確合(he)理使用和(he)(he)保管(guan)對(dui)儀器(qi)精度和(he)(he)壽命有很大的(de)作(zuo)用；

2、避(bi)免陽光直(zhi)曬，不(bu)許(xu)可(ke)證隨便拆卸儀(yi)器；

3、每(mei)個微調都(dou)應輕輕轉動，不要用力過大。鏡片、光(guang)學片不準用手觸片；

4、儀器有故障，由熟悉儀器結(jie)構者或修(xiu)(xiu)理(li)部修(xiu)(xiu)理(li)；

5、每次使用(yong)完后，應對儀器擦干(gan)凈(jing)，保(bao)持干(gan)燥(zao)。

▲經緯儀的使用方法

一、經緯儀

經緯儀(yi)是(shi)測(ce)量工作中的(de)主(zhu)要測(ce)角(jiao)儀(yi)器(qi)。由望遠鏡、水平度(du)(du)盤、豎直(zhi)度(du)(du)盤、水準(zhun)器(qi)、基(ji)座等組成。

測量(liang)時(shi)，將(jiang)經(jing)緯(wei)(wei)(wei)儀(yi)(yi)(yi)(yi)安(an)置在三腳架(jia)上(shang)，用(yong)垂球或光學對(dui)點(dian)器將(jiang)儀(yi)(yi)(yi)(yi)器中心對(dui)準(zhun)地(di)面測站點(dian)上(shang)，用(yong)水準(zhun)器將(jiang)儀(yi)(yi)(yi)(yi)器定(ding)平，用(yong)望遠鏡瞄(miao)準(zhun)測量(liang)目(mu)標，用(yong)水平度(du)盤(pan)和(he)豎直度(du)盤(pan)測定(ding)水平角和(he)豎直角。按(an)精(jing)度(du)分(fen)為(wei)精(jing)密經(jing)緯(wei)(wei)(wei)儀(yi)(yi)(yi)(yi)和(he)普通(tong)經(jing)緯(wei)(wei)(wei)儀(yi)(yi)(yi)(yi)；按(an)讀數(shu)設備(bei)可(ke)分(fen)為(wei)光學經(jing)緯(wei)(wei)(wei)儀(yi)(yi)(yi)(yi)和(he)游(you)標經(jing)緯(wei)(wei)(wei)儀(yi)(yi)(yi)(yi)；按(an)軸(zhou)系構造分(fen)為(wei)復(fu)測經(jing)緯(wei)(wei)(wei)儀(yi)(yi)(yi)(yi)和(he)方(fang)向(xiang)經(jing)緯(wei)(wei)(wei)儀(yi)(yi)(yi)(yi)。此外(wai)，有(you)可(ke)自動(dong)按(an)編碼穿孔記錄度(du)盤(pan)讀數(shu)的(de)(de)編碼度(du)盤(pan)經(jing)緯(wei)(wei)(wei)儀(yi)(yi)(yi)(yi)；可(ke)連續自動(dong)瞄(miao)準(zhun)空中目(mu)標的(de)(de)自動(dong)跟蹤經(jing)緯(wei)(wei)(wei)儀(yi)(yi)(yi)(yi)；利(li)用(yong)陀螺定(ding)向(xiang)原理迅(xun)速獨立測定(ding)地(di)面點(dian)方(fang)位的(de)(de)陀螺經(jing)緯(wei)(wei)(wei)儀(yi)(yi)(yi)(yi)和(he)激光經(jing)緯(wei)(wei)(wei)儀(yi)(yi)(yi)(yi)；具有(you)經(jing)緯(wei)(wei)(wei)儀(yi)(yi)(yi)(yi)、子午(wu)儀(yi)(yi)(yi)(yi)和(he)天頂儀(yi)(yi)(yi)(yi)三種作用(yong)的(de)(de)供(gong)天文觀測的(de)(de)全(quan)能經(jing)緯(wei)(wei)(wei)儀(yi)(yi)(yi)(yi)；將(jiang)攝影(ying)(ying)機與經(jing)緯(wei)(wei)(wei)儀(yi)(yi)(yi)(yi)結合一起供(gong)地(di)面攝影(ying)(ying)測量(liang)用(yong)的(de)(de)攝影(ying)(ying)經(jing)緯(wei)(wei)(wei)儀(yi)(yi)(yi)(yi)等。

DJ6經緯儀是一種廣泛使用在地形測量、工程及礦山測量中的光學經緯儀。主要由水(shui)平度盤、照(zhao)準部和基座三大部分組成。

1、基座部分

用于支撐基照(zhao)準(zhun)部，上有(you)三(san)個腳(jiao)螺(luo)旋(xuan)，其(qi)作用是整(zheng)平儀器

2、照準部

照準部是經(jing)緯儀的主要(yao)部件(jian)，照準部部分的部件(jian)有水(shui)準管、光學對點器、支架(jia)、橫軸、豎(shu)直度盤、望(wang)遠鏡、度盤讀數系統(tong)等。

3、度盤部分

DJ6光學經緯儀度盤(pan)(pan)有水平度盤(pan)(pan)和(he)垂直度盤(pan)(pan)，均由光學玻璃制成。水平度盤(pan)(pan)沿(yan)著全(quan)圓從(cong)0°～360°順時針(zhen)刻畫，最小格值(zhi)一般為1°或30′。

二、經緯儀的安置方法

1）三腳(jiao)架調成等(deng)長并適合操作(zuo)者身(shen)高，將儀器固定在三腳(jiao)架上，使儀器基座面與三腳(jiao)架上頂面平行(xing)。

2）將(jiang)儀器(qi)(qi)舞擺(bai)放(fang)在測(ce)站上，目(mu)估大致對中(zhong)后，踩穩(wen)(wen)一條(tiao)架腳，調(diao)好(hao)光學(xue)對中(zhong)器(qi)(qi)目(mu)鏡（看(kan)清十字絲）與物鏡（看(kan)清測(ce)站點(dian)），用雙手(shou)各提(ti)一條(tiao)架腳前后、左(zuo)右(you)擺(bai)動，眼觀對中(zhong)器(qi)(qi)使十字絲交點(dian)與測(ce)站點(dian)重合，放(fang)穩(wen)(wen)并踩實(shi)架腳。

3）伸縮三腳(jiao)架腿(tui)長整(zheng)平圓水(shui)準器。

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

5）平轉照準部90度(du)，用第三個螺旋(xuan)整平(ping)水準管。

6）檢查光學對中，若有少量偏差，可打開連(lian)接螺旋平移基座，使其精確對中，旋緊(jin)連(lian)接螺旋，再(zai)檢查水準氣泡居中。

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(zai)讀取不足一個格(ge)值的角(jiao)值時，必須借助測微裝置，DJ6級光學經(jing)緯儀的讀數測微器(qi)(qi)裝(zhuang)置有(you)測微尺和(he)平行(xing)玻璃(li)測微器(qi)(qi)兩種。

（1）測微尺讀數裝置

目前新產DJ6級(ji)光學經緯儀均采用這種裝(zhuang)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，分劃尺分60個(ge)小格，注記方向與度盤的相反，用這60個小格(ge)去量測度(du)盤上(shang)不足一格(ge)的(de)格(ge)值(zhi)。量度(du)時以(yi)零零分劃(hua)線(xian)為指標線(xian)。

（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(shan)形分劃尺(chi)上有90個小格，格值(zhi)為30′/90=20″。

測角時，當目標瞄準(zhun)后轉動測微輪(lun)，用(yong)雙(shuang)指標線(xian)夾住度(du)盤(pan)分劃線(xian)影像后讀數。整度(du)數根據被(bei)夾住的度(du)盤(pan)分劃線(xian)讀出，不足整度(du)數部分從測微分劃尺(chi)讀出。

（3）讀數顯微鏡

光學經緯儀讀數(shu)顯微鏡的作用是將讀數(shu)成像放大，便于將度盤讀數(shu)讀出(chu)。

（4）水準器

光學經緯儀上有2～3個水(shui)(shui)準器(qi)，其作用是使處于工(gong)作狀態(tai)的經緯儀垂直軸鉛垂、水(shui)(shui)平度(du)盤水(shui)(shui)平，水(shui)(shui)準器(qi)分(fen)管水(shui)(shui)準器(qi)和(he)園水(shui)(shui)準器(qi)兩種。

*管水準器

管水準(zhun)器(qi)安裝(zhuang)在照準(zhun)部(bu)上(shang)，其作用是儀器(qi)精確(que)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(liang)直(zhi)線OA和OB相交(jiao)于點O，將點A，O，B沿鉛(qian)垂方向投影(ying)到水平面上，得相應的投影(ying)點A′，O′，B′，水平線O′A′和O′B′的夾(jia)角(jiao)(jiao)β就(jiu)是過兩方向線所作的鉛垂面(mian)間(jian)的夾(jia)角(jiao)(jiao)，即水平(ping)角(jiao)(jiao)。

水(shui)平角的大小與地面點的高程無關。

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(yi)個(ge)水(shui)(shui)平放置(zhi)的(de)，且其中心能(neng)方便(bian)地與方向線交點置(zhi)于同一(yi)鉛(qian)垂線上的(de)刻度園(yuan)盤——水(shui)(shui)平(ping)度盤；

（2）要(yao)有一個能瞄準(zhun)遠(yuan)方(fang)目標的望遠(yuan)鏡，且要(yao)能在水平面和豎直面內(nei)作(zuo)全圓(yuan)旋轉，以便通過(guo)望遠(yuan)鏡瞄準高低(di)不同(tong)的目標A和(he)B。圖中水平角β為A和B兩個方(fang)向讀數之差：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(de)角值范圍(wei)為0°～180°。

當視(shi)線在水平線以上時垂直(zhi)角(jiao)(jiao)(jiao)稱(cheng)為(wei)仰(yang)角(jiao)(jiao)(jiao)，角(jiao)(jiao)(jiao)值(zhi)為(wei)正；視(shi)線在水平線以下時為(wei)俯角(jiao)(jiao)(jiao)，角(jiao)(jiao)(jiao)值(zhi)為(wei)負，如圖所示。

由此可知測(ce)角儀(yi)器經緯(wei)儀(yi)還必須裝(zhuang)有一個(ge)能鉛垂(chui)放置的度盤(pan)——垂(chui)直(zhi)度盤(pan)，或(huo)稱豎盤(pan)。

▲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)(ji)光、機(ji)、電為一體的高技(ji)術(shu)測量(liang)儀器，是集(ji)(ji)水平(ping)角、垂直角、距(ju)離(li)（斜距(ju)、平(ping)距(ju)）、高差測(ce)量功能于一體的測(ce)繪儀(yi)(yi)器(qi)系統(tong)。因其一次安置(zhi)儀(yi)(yi)器(qi)就可完成該測(ce)站(zhan)上全(quan)部測(ce)量工(gong)作，所(suo)以(yi)稱之(zhi)為全(quan)站(zhan)儀(yi)(yi)。廣泛用于地上大型建筑和地下隧道施工(gong)等(deng)精密工(gong)程測(ce)量或變(bian)形監測(ce)領域。

全站儀(yi)是一種集光(guang)、機、電為一體的(de)(de)新型測(ce)角儀(yi)器，與光(guang)學經緯(wei)儀(yi)比較電子經緯(wei)儀(yi)將(jiang)光(guang)學度(du)盤換為光(guang)電掃描度(du)盤，將(jiang)人工光(guang)學測(ce)微(wei)讀(du)數代(dai)之以自動記錄(lu)和顯示讀(du)數，使測(ce)角操作(zuo)簡單化，且(qie)可避免讀(du)數誤差的(de)(de)產生。電子經緯(wei)儀(yi)的(de)(de)自動記錄(lu)、儲存、計(ji)算功(gong)能，以及數據通訊功(gong)能，進一步提高了(le)測(ce)量作(zuo)業(ye)的(de)(de)自動化程度(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″等幾個(ge)等級。

二、全站儀的組成

全站(zhan)儀(yi)幾乎可以用在(zai)所有的測量領域。電(dian)子全站(zhan)儀(yi)由電(dian)源部分、測角系統、測距(ju)系統、數據處理部分、通訊接(jie)口、及顯示屏、鍵(jian)盤等組(zu)成(cheng)。

同電子經緯儀(yi)(yi)(yi)、光學經緯儀(yi)(yi)(yi)相比(bi)，全(quan)(quan)站(zhan)儀(yi)(yi)(yi)增加了(le)許多特(te)殊部件，因(yin)此而使得全(quan)(quan)站(zhan)儀(yi)(yi)(yi)具有比(bi)其(qi)它測角(jiao)、測距(ju)儀(yi)(yi)(yi)器更多的功(gong)能(neng)，使用也更方便。這些特(te)殊部件構(gou)成了(le)全(quan)(quan)站(zhan)儀(yi)(yi)(yi)在結構(gou)方面獨(du)樹一(yi)幟的特(te)點(dian)。

1、同軸望遠鏡

全站儀的(de)(de)望(wang)遠鏡(jing)(jing)(jing)實(shi)現(xian)了視準(zhun)軸(zhou)、測距光(guang)(guang)波(bo)的(de)(de)發射、接收光(guang)(guang)軸(zhou)同(tong)軸(zhou)化。同(tong)軸(zhou)化的(de)(de)基本原(yuan)理是：在(zai)望(wang)遠物鏡(jing)(jing)(jing)與調(diao)焦透鏡(jing)(jing)(jing)間設(she)置分(fen)光(guang)(guang)棱(leng)鏡(jing)(jing)(jing)系(xi)統，通過該系(xi)統實(shi)現(xian)望(wang)遠鏡(jing)(jing)(jing)的(de)(de)多功(gong)能，即(ji)既可瞄準(zhun)目標，使之成像于十字絲分(fen)劃板(ban)，進行(xing)角度測量。同(tong)時其(qi)測距部分(fen)的(de)(de)外光(guang)(guang)路(lu)系(xi)統又能使測距部分(fen)的(de)(de)光(guang)(guang)敏二(er)極(ji)(ji)管(guan)(guan)發射的(de)(de)調(diao)制(zhi)(zhi)紅外光(guang)(guang)在(zai)經(jing)物鏡(jing)(jing)(jing)射向(xiang)反(fan)光(guang)(guang)棱(leng)鏡(jing)(jing)(jing)后(hou)，經(jing)同(tong)一(yi)(yi)路(lu)徑(jing)反(fan)射回來，再經(jing)分(fen)光(guang)(guang)棱(leng)鏡(jing)(jing)(jing)作用使回光(guang)(guang)被光(guang)(guang)電二(er)極(ji)(ji)管(guan)(guan)接收；為(wei)測距需要在(zai)儀器內部另設(she)一(yi)(yi)內光(guang)(guang)路(lu)系(xi)統，通過分(fen)光(guang)(guang)棱(leng)鏡(jing)(jing)(jing)系(xi)統中的(de)(de)光(guang)(guang)導纖維將由光(guang)(guang)敏二(er)極(ji)(ji)管(guan)(guan)發射的(de)(de)調(diao)制(zhi)(zhi)紅外光(guang)(guang)傳也(ye)送給光(guang)(guang)電二(er)極(ji)(ji)管(guan)(guan)接收，進行(xing)而由內、外光(guang)(guang)路(lu)調(diao)制(zhi)(zhi)光(guang)(guang)的(de)(de)相位差間接計(ji)算光(guang)(guang)的(de)(de)傳播時間，計(ji)算實(shi)測距離(li)。

同(tong)軸(zhou)性使得望遠(yuan)鏡一(yi)次瞄準即可實(shi)現(xian)同(tong)時測(ce)定水(shui)平角、垂直角和斜距等全(quan)部基本測(ce)量要素的測(ce)定功能。加之全(quan)站(zhan)(zhan)儀強大、便捷的數據處理功能，使全(quan)站(zhan)(zhan)儀使用極其方便。

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(jiang)由豎軸(zhou)(zhou)傾(qing)(qing)斜引起的角度誤差(cha)，由微(wei)處理器自(zi)動(dong)按(an)豎軸(zhou)(zhou)傾(qing)(qing)斜改(gai)正(zheng)(zheng)計算(suan)式計算(suan)，并加入度盤讀數(shu)中加以改(gai)正(zheng)(zheng)，使度盤顯(xian)示(shi)讀數(shu)為正(zheng)(zheng)確值，即所謂縱軸(zhou)(zhou)傾(qing)(qing)斜自(zi)動(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)(yi)水泡(pao)(pao)（該水泡(pao)(pao)不是從(cong)外部可以看到的(de)，與檢驗校正(zheng)中所描述的(de)不是一(yi)(yi)個水泡(pao)(pao)）來標(biao)定絕(jue)對(dui)水平(ping)面，該水泡(pao)(pao)是中間填充(chong)液體(ti)，兩(liang)端是氣體(ti)。在(zai)(zai)水泡(pao)(pao)的(de)上部兩(liang)側各放置(zhi)一(yi)(yi)發(fa)光(guang)二極(ji)(ji)管(guan)(guan)，而在(zai)(zai)水泡(pao)(pao)的(de)下部兩(liang)側各放置(zhi)一(yi)(yi)光(guang)電管(guan)(guan)，用一(yi)(yi)接收(shou)發(fa)光(guang)二極(ji)(ji)管(guan)(guan)透過水泡(pao)(pao)發(fa)出(chu)的(de)光(guang)。而后(hou)(hou)，通過運算(suan)(suan)電路(lu)比(bi)較兩(liang)二極(ji)(ji)管(guan)(guan)獲得的(de)光(guang)的(de)強(qiang)度。當在(zai)(zai)初始位置(zhi)，即(ji)絕(jue)對(dui)水平(ping)時(shi)，將(jiang)運算(suan)(suan)值(zhi)置(zhi)零。當作業中全站(zhan)儀器傾斜時(shi)，運算(suan)(suan)電路(lu)實(shi)時(shi)計(ji)算(suan)(suan)出(chu)光(guang)強(qiang)的(de)差值(zhi)，從(cong)而換算(suan)(suan)成傾斜的(de)位移(yi)，將(jiang)此(ci)信息傳達(da)給控制系統，以決定自(zi)動補(bu)償(chang)的(de)值(zhi)。自(zi)動補(bu)償(chang)的(de)方式(shi)初由微(wei)處(chu)理器計(ji)算(suan)(suan)后(hou)(hou)修正(zheng)輸出(chu)外，還(huan)有一(yi)(yi)種方式(shi)即(ji)通過步進(jin)馬達(da)驅動微(wei)型絲桿，把此(ci)軸(zhou)方向(xiang)上的(de)偏移(yi)進(jin)行補(bu)正(zheng)，從(cong)而使(shi)軸(zhou)時(shi)刻(ke)保(bao)證絕(jue)對(dui)水平(ping)。

3、鍵盤

鍵盤是(shi)全站儀(yi)在測量時(shi)輸入操(cao)作(zuo)指令或數據的(de)硬件，全站型儀(yi)器的(de)鍵盤和顯(xian)示屏(ping)均為雙面式(shi)，便于正、倒(dao)鏡(jing)作(zuo)業時(shi)操(cao)作(zuo)。

4、存儲器

全(quan)站儀(yi)存(cun)(cun)(cun)儲(chu)(chu)器(qi)的作用是(shi)將實時采集的測量數據存(cun)(cun)(cun)儲(chu)(chu)起來，再(zai)根據需要(yao)傳送到其它設備如計算機等中，供進一步的處理或利用，全(quan)站儀(yi)的存(cun)(cun)(cun)儲(chu)(chu)器(qi)有內存(cun)(cun)(cun)儲(chu)(chu)器(qi)和存(cun)(cun)(cun)儲(chu)(chu)卡兩種(zhong)。

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，作用相當于計算機的磁盤。

5、通訊接口

全站儀可以通過BS—232C通(tong)訊(xun)接口(kou)和(he)通(tong)訊(xun)電(dian)纜將內存中存儲的(de)數據(ju)輸入計算機(ji)，或將計算機(ji)中的(de)數據(ju)和(he)信(xin)息(xi)經通(tong)訊(xun)電(dian)纜傳輸給全(quan)站儀，實現(xian)雙向信(xin)息(xi)傳輸。

三、全站儀的使用

全站儀(yi)具有(you)角度(du)測(ce)(ce)(ce)(ce)量(liang)、距(ju)離(li)（斜距(ju)、平距(ju)、高(gao)差(cha)）測(ce)(ce)(ce)(ce)量(liang)、三維(wei)坐標測(ce)(ce)(ce)(ce)量(liang)、導線測(ce)(ce)(ce)(ce)量(liang)、交會定(ding)點測(ce)(ce)(ce)(ce)量(liang)和放樣測(ce)(ce)(ce)(ce)量(liang)等多種用(yong)途。內置專用(yong)軟件后(hou)，功能還(huan)可(ke)進(jin)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(jiao)度(du)測(ce)量鍵，使全站儀處(chu)于角(jiao)度(du)測(ce)量模式，照(zhao)準第一個目標A。

（2）設(she)置A方向(xiang)的(de)水平度盤讀數為0°00′00〃。

（3）照準(zhun)第二(er)個目(mu)標B，此(ci)時顯示的水平度盤讀數即為兩方向間(jian)的水平夾角。

2、距離測量

（1）設置棱鏡常數

測距前須將棱鏡常數輸入儀器(qi)中，儀器(qi)會自動對(dui)所測距離進行改正(zheng)。

（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)一個標準值，此時的(de)大氣(qi)改正為0ppm。實測(ce)時，可輸入(ru)溫度和氣壓(ya)值(zhi)，全站儀會自動計算大(da)(da)氣改(gai)正值(zhi)（也(ye)可直接(jie)輸入(ru)大(da)(da)氣改(gai)正值(zhi)），并對測(ce)距結果進(jin)行改(gai)正。

（3）量儀器高、棱鏡高并輸入全站儀。

（4）距離測量

照準目標棱鏡中心(xin)，按測距(ju)鍵，距(ju)離測量開始，測距(ju)完成時顯示斜距(ju)、平距(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，最小顯示單位1mm；跟蹤(zong)模(mo)式(shi)，常(chang)用于跟蹤(zong)移動目(mu)標或(huo)放樣時(shi)連續測距，最小(xiao)顯示一般為(wei)1cm，每次測距(ju)時間約(yue)0.3S；粗測模式(shi)，測量(liang)時(shi)間約0.7S，最小(xiao)顯示單位1cm或1mm。在距離測量或坐標測量時，可(ke)按測距模式（MODE）鍵選擇不同的測距模式。

應注(zhu)意，有些型號(hao)的(de)全站(zhan)(zhan)儀(yi)(yi)在(zai)距(ju)離測(ce)量時不(bu)能設(she)定儀(yi)(yi)器高和棱鏡(jing)高，顯示的(de)高差值是全站(zhan)(zhan)儀(yi)(yi)橫(heng)軸中心與(yu)棱鏡(jing)中心的(de)高差。

3、坐標測量

（1）設定測站(zhan)點的三維坐標。

（2）設(she)定(ding)后視(shi)(shi)(shi)(shi)點的坐標或(huo)設(she)定(ding)后視(shi)(shi)(shi)(shi)方(fang)向(xiang)的水平度盤讀(du)數為其方(fang)位(wei)角。當設(she)定(ding)后視(shi)(shi)(shi)(shi)點的坐標時(shi)，全站(zhan)儀會自動計算(suan)后視(shi)(shi)(shi)(shi)方(fang)向(xiang)的方(fang)位(wei)角，并(bing)設(she)定(ding)后視(shi)(shi)(shi)(shi)方(fang)向(xiang)的水平度盤讀(du)數為其方(fang)位(wei)角。

（3）設置棱(leng)鏡常數(shu)。

（4）設置大氣改(gai)正(zheng)值或氣溫、氣壓(ya)值。

（5）量儀器高、棱鏡高并輸(shu)入全站(zhan)儀。

（6）照準(zhun)目標(biao)棱鏡，按坐標(biao)測量鍵(jian)，全站儀開始測距(ju)并計算顯示測點的(de)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，也稱存儲卡）卡進行數(shu)字(zi)通(tong)(tong)訊，特(te)點是(shi)通(tong)(tong)用(yong)(yong)性強，各種電子產品間均可互(hu)換使用(yong)(yong)；另一種是(shi)利用(yong)(yong)全站儀的通(tong)(tong)訊接口，通(tong)(tong)過電纜(lan)進行數(shu)據(ju)傳輸。