不可不知的(de)三種常用(yong)建筑測量儀器的(de)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)(gao)程(cheng)測(ce)量是測(ce)繪(hui)地形圖的基本工作之一，另外(wai)大量的工程(cheng)、建筑施工也必須量測(ce)地面(mian)高(gao)(gao)程(cheng)，利用(yong)水準儀進行(xing)水準測(ce)量是精密(mi)測(ce)量高(gao)(gao)程(cheng)的主要(yao)方法(fa)。

一、水準儀器組合：

1、望遠鏡；

2、調整手輪；

3、圓(yuan)水準器；

4、微調手輪；

5、水平制動手輪(lun)；

6、管水準器；

7、水(shui)平(ping)微調手輪(lun)；

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(de)塔尺(chi)，再次調平管水平器重合(he)，讀出塔尺(chi)的(de)讀數（后(hou)視），把(ba)望遠鏡旋轉到未知點（2）的塔尺，調整管水平器(qi)，讀出塔尺的讀數（前視），記到記錄本上。

計算公式：兩點高差=后視－前視。

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(yi)器到固定點一端(duan)，標出(chu)兩點的水平(ping)線(xian)，稱為a’、b’。計算(suan)如果a－b≠a’－b’時(shi)，將望遠(yuan)鏡橫絲對準(zhun)偏差一半的數(shu)值。用校(xiao)針將水準(zhun)儀的上下螺釘(ding)調整，使(shi)管水平泡吻合為止(zhi)。重復(fu)以上做(zuo)法，直到(dao)相等為止(zhi)。

四、水準儀的使用方法

水(shui)準(zhun)儀的使用(yong)包括：水(shui)準(zhun)儀的安置、粗平、瞄準(zhun)、精平、讀數五個步驟。

1、安置

安置是(shi)將儀(yi)器(qi)安裝在(zai)可以伸縮(suo)的三(san)(san)腳架(jia)上(shang)(shang)并(bing)置于兩觀測(ce)點之間(jian)。首先打開三(san)(san)腳架(jia)并(bing)使高度適中，用目估(gu)法使架(jia)頭大致水平并(bing)檢查腳架(jia)是(shi)否牢(lao)固，然后打開儀(yi)器(qi)箱，用連接螺旋將水準儀(yi)器(qi)連接在(zai)三(san)(san)腳架(jia)上(shang)(shang)。

2、粗平

粗平(ping)(ping)是使儀(yi)器(qi)的視線粗略水平(ping)(ping)，利用腳(jiao)螺旋置園水準氣泡(pao)居于園指標圈(quan)之中(zhong)(zhong)。具體方法用儀(yi)器(qi)練習。在整平(ping)(ping)過(guo)程中(zhong)(zhong)，氣泡(pao)移動(dong)的方向與大姆指運(yun)動(dong)的方向一(yi)致。

3、瞄準

瞄準是(shi)用望(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)鏡(jing)準確地瞄準目標。首(shou)先是(shi)把望(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)鏡(jing)對向(xiang)遠(yuan)(yuan)處明亮的(de)(de)(de)(de)背(bei)景，轉動(dong)目鏡(jing)調焦螺(luo)旋，使(shi)十(shi)字絲(si)最清晰。再松開(kai)固(gu)定螺(luo)旋，旋轉望(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)鏡(jing)，使(shi)照門和準星的(de)(de)(de)(de)連(lian)接對準水準尺(chi)，擰緊固(gu)定螺(luo)旋。最后轉動(dong)物鏡(jing)對光螺(luo)旋，使(shi)水準尺(chi)的(de)(de)(de)(de)清晰地落在十(shi)字絲(si)平面上，再轉動(dong)微動(dong)螺(luo)旋，使(shi)水準尺(chi)的(de)(de)(de)(de)像靠于十(shi)字豎絲(si)的(de)(de)(de)(de)一(yi)側。

4、精平

精平(ping)是使望遠鏡的(de)(de)視(shi)線精確(que)水(shui)(shui)(shui)平(ping)。微傾水(shui)(shui)(shui)準(zhun)儀(yi)，在(zai)水(shui)(shui)(shui)準(zhun)管(guan)(guan)上部裝有(you)一組棱鏡，可將(jiang)(jiang)水(shui)(shui)(shui)準(zhun)管(guan)(guan)氣(qi)(qi)(qi)(qi)泡(pao)兩端(duan)，折射(she)到鏡管(guan)(guan)旁(pang)的(de)(de)符合(he)水(shui)(shui)(shui)準(zhun)觀察(cha)窗(chuang)內，若(ruo)氣(qi)(qi)(qi)(qi)泡(pao)居中時，氣(qi)(qi)(qi)(qi)泡(pao)兩端(duan)的(de)(de)象(xiang)將(jiang)(jiang)符合(he)成一拋物線型(xing)，說明視(shi)線水(shui)(shui)(shui)平(ping)。若(ruo)氣(qi)(qi)(qi)(qi)泡(pao)兩端(duan)的(de)(de)象(xiang)不(bu)相(xiang)符合(he)，說明視(shi)線不(bu)水(shui)(shui)(shui)平(ping)。這(zhe)時可用(yong)右(you)手轉動(dong)微傾螺旋(xuan)使氣(qi)(qi)(qi)(qi)泡(pao)兩端(duan)的(de)(de)象(xiang)完(wan)全(quan)符合(he)，儀(yi)器便可提供一條水(shui)(shui)(shui)平(ping)視(shi)線，以滿(man)足水(shui)(shui)(shui)準(zhun)測(ce)量基本原理的(de)(de)要(yao)求。注意：氣(qi)(qi)(qi)(qi)泡(pao)左半部份的(de)(de)移動(dong)方向，總與右(you)手大拇指的(de)(de)方向不(bu)一致。

5、讀數

用十(shi)字絲，截讀(du)水準(zhun)(zhun)尺上的讀(du)數(shu)。現在(zai)的水準(zhun)(zhun)儀多是倒象望遠鏡，讀(du)數(shu)時應由上而下進行(xing)。先估讀(du)毫(hao)米級讀(du)數(shu)，后報出全部讀(du)數(shu)。

注意(yi)：水準儀使用步驟一(yi)定(ding)(ding)要按(an)上面(mian)順(shun)序進行，不能(neng)顛倒，特別是讀(du)數前(qian)的符合水泡(pao)調整，一(yi)定(ding)(ding)要在讀(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)量(liang)(liang)和氣壓高(gao)(gao)程測(ce)量(liang)(liang)。水準測(ce)量(liang)(liang)是目前精度(du)最高(gao)(gao)的一種高(gao)(gao)程測(ce)量(liang)(liang)方法，它廣泛應(ying)用于國(guo)家高(gao)(gao)程控(kong)制(zhi)測(ce)量(liang)(liang)、工(gong)程勘測(ce)和施工(gong)測(ce)量(liang)(liang)中。

水(shui)準測量(liang)的(de)(de)原(yuan)理是利用水(shui)準儀提供的(de)(de)水(shui)平(ping)視線，讀取豎(shu)立于兩個點上的(de)(de)水(shui)準尺上的(de)(de)讀數，來測定(ding)兩點間(jian)的(de)(de)高差，再根據已知點高程計算(suan)待定(ding)點高程。

如下圖所示，在地面上有A、B兩點，已(yi)知A點的高程(cheng)為(wei)HA、為求(qiu)B點的高(gao)程HB，在A、B兩點(dian)之間安骨水準儀，A、B兩點亡各豎(shu)立(li)一把(ba)水(shui)準尺(chi)，通過水(shui)準儀(yi)的望(wang)遠(yuan)鏡(jing)讀取水(shui)平視線分別在A、B兩點水準尺(chi)上截取的讀數為(wei)a和b，可以求出A、B兩(liang)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點為后視點，其水準尺讀(du)數a為(wei)后(hou)視(shi)讀(du)數；稱(cheng)B點(dian)為前視點(dian)，其水(shui)準尺讀(du)數(shu)b為(wei)前視讀數。因(yin)此(ci)，兩點(dian)間的高(gao)差等于：

hAB=后視讀數-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(du)(du)數(shu)小于前視讀(du)(du)數(shu)，則(ze)高差為負，表示B點比A點低，hAB<0。

如果A、B兩點(dian)相(xiang)距不(bu)(bu)遠，且高(gao)差(cha)不(bu)(bu)大(da)，則安置一次水準儀，就(jiu)可以測得(de)高(gao)差(cha)hAB。此時(shi)B點高(gao)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(cai)用視線(xian)高(gao)程計算(suan)這(zhe)些(xie)點的高(gao)程就非常方便(bian)。設水(shui)準儀(yi)對豎立在B1，B2，…，Bn點上的水準尺讀數分(fen)別(bie)為b1，b2，…，bn時(shi)，則高程計算公式為：

如果A、B兩(liang)點(dian)相距較(jiao)遠或高(gao)差(cha)較(jiao)大，安置一次儀器(qi)無(wu)法測(ce)得其(qi)高(gao)差(cha)時(shi)(shi)，就需要在兩(liang)點(dian)間(jian)增設若(ruo)干個作為傳(chuan)遞高(gao)程的臨時(shi)(shi)立尺點(dian)，稱為轉(zhuan)點(dian)（簡稱TP點），如圖中的TP1，TP 2，…點，并依(yi)次連續設站觀測(ce)，設測(ce)得的各站高差為：

六、保養與維修

1、水準儀是精密(mi)的光學(xue)儀器，正確合理使用和保管(guan)對(dui)儀器精度和壽(shou)命有很大的作(zuo)用；

2、避免陽(yang)光直曬，不許可證隨(sui)便拆(chai)卸儀器；

3、每個(ge)微調都應(ying)輕輕轉動，不要(yao)用(yong)力過(guo)大(da)。鏡(jing)片、光學(xue)片不準用(yong)手觸片；

4、儀器有故障，由熟悉儀器結構者或修理部修理；

5、每次使用完后(hou)，應對儀(yi)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)量工(gong)作中的主要測(ce)角儀器。由望遠(yuan)鏡、水(shui)平度(du)盤、豎直(zhi)度(du)盤、水(shui)準器、基座等組成(cheng)。

測(ce)(ce)(ce)量(liang)時，將經(jing)(jing)(jing)緯(wei)(wei)(wei)(wei)儀(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)安置在三腳架上，用(yong)垂(chui)球或光學對(dui)點器將儀(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)器中心對(dui)準地面測(ce)(ce)(ce)站點上，用(yong)水準器將儀(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)器定(ding)平，用(yong)望(wang)遠鏡瞄(miao)準測(ce)(ce)(ce)量(liang)目標(biao)，用(yong)水平度(du)(du)(du)盤和豎(shu)直度(du)(du)(du)盤測(ce)(ce)(ce)定(ding)水平角(jiao)(jiao)和豎(shu)直角(jiao)(jiao)。按(an)精度(du)(du)(du)分(fen)為(wei)精密經(jing)(jing)(jing)緯(wei)(wei)(wei)(wei)儀(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)和普通(tong)經(jing)(jing)(jing)緯(wei)(wei)(wei)(wei)儀(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)；按(an)讀數(shu)設備可(ke)分(fen)為(wei)光學經(jing)(jing)(jing)緯(wei)(wei)(wei)(wei)儀(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)和游(you)標(biao)經(jing)(jing)(jing)緯(wei)(wei)(wei)(wei)儀(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)；按(an)軸(zhou)系構(gou)造(zao)分(fen)為(wei)復(fu)測(ce)(ce)(ce)經(jing)(jing)(jing)緯(wei)(wei)(wei)(wei)儀(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)和方向經(jing)(jing)(jing)緯(wei)(wei)(wei)(wei)儀(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)。此外，有(you)可(ke)自(zi)動按(an)編(bian)碼(ma)穿(chuan)孔記錄度(du)(du)(du)盤讀數(shu)的(de)編(bian)碼(ma)度(du)(du)(du)盤經(jing)(jing)(jing)緯(wei)(wei)(wei)(wei)儀(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)；可(ke)連續(xu)自(zi)動瞄(miao)準空中目標(biao)的(de)自(zi)動跟蹤經(jing)(jing)(jing)緯(wei)(wei)(wei)(wei)儀(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)；利用(yong)陀(tuo)螺(luo)定(ding)向原(yuan)理迅速(su)獨立(li)測(ce)(ce)(ce)定(ding)地面點方位的(de)陀(tuo)螺(luo)經(jing)(jing)(jing)緯(wei)(wei)(wei)(wei)儀(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)和激光經(jing)(jing)(jing)緯(wei)(wei)(wei)(wei)儀(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)；具有(you)經(jing)(jing)(jing)緯(wei)(wei)(wei)(wei)儀(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)、子(zi)午儀(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)和天頂儀(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)三種作(zuo)用(yong)的(de)供天文觀測(ce)(ce)(ce)的(de)全(quan)能經(jing)(jing)(jing)緯(wei)(wei)(wei)(wei)儀(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)；將攝影(ying)機與(yu)經(jing)(jing)(jing)緯(wei)(wei)(wei)(wei)儀(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)結合(he)一起(qi)供地面攝影(ying)測(ce)(ce)(ce)量(liang)用(yong)的(de)攝影(ying)經(jing)(jing)(jing)緯(wei)(wei)(wei)(wei)儀(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)等(deng)。

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。主要由水平度盤(pan)、照準部和基座(zuo)三大部分組成。

1、基座部分

用于支撐基照(zhao)準部，上有三個腳(jiao)螺旋(xuan)，其作用是(shi)整平(ping)儀器

2、照準部

照準(zhun)(zhun)部(bu)是經緯儀的主要(yao)部(bu)件(jian)，照準(zhun)(zhun)部(bu)部(bu)分的部(bu)件(jian)有水準(zhun)(zhun)管、光學對點器、支架、橫軸(zhou)、豎直(zhi)度盤、望遠鏡、度盤讀數(shu)系統(tong)等。

3、度盤部分

DJ6光學經緯(wei)儀度盤(pan)(pan)有水平(ping)度盤(pan)(pan)和垂直度盤(pan)(pan)，均由光學玻璃制成。水平(ping)度盤(pan)(pan)沿著全圓(yuan)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）三腳架調成等(deng)長并(bing)適合(he)操作(zuo)者身高，將儀器固定在三腳架上(shang)，使(shi)儀器基座(zuo)面(mian)與三腳架上(shang)頂面(mian)平行。

2）將(jiang)儀器(qi)舞擺放在測(ce)站上，目估大致對(dui)中(zhong)(zhong)后(hou)(hou)，踩穩一條架(jia)腳(jiao)，調好光學對(dui)中(zhong)(zhong)器(qi)目鏡（看清(qing)(qing)十(shi)字(zi)絲）與物(wu)鏡（看清(qing)(qing)測(ce)站點），用雙手(shou)各提一條架(jia)腳(jiao)前(qian)后(hou)(hou)、左(zuo)右擺動(dong)，眼觀對(dui)中(zhong)(zhong)器(qi)使十(shi)字(zi)絲交點與測(ce)站點重合，放穩并踩實架(jia)腳(jiao)。

3）伸(shen)縮三腳架(jia)腿(tui)長(chang)整平(ping)圓水準(zhun)器。

4）將水準管平行兩定平螺旋，整平水準管。

5）平轉照準部90度(du)，用(yong)第三個螺(luo)旋整平水準管。

6）檢查光學對中，若有少量偏差，可打開連接(jie)(jie)螺(luo)旋平(ping)移基座，使其精(jing)確對中，旋緊連接(jie)(jie)螺(luo)旋，再檢查水(shui)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′，在讀取不足一個格(ge)值的(de)角值時，必須借助測(ce)微裝(zhuang)置，DJ6級光學經緯(wei)儀(yi)的讀數(shu)測微(wei)器裝置有測微(wei)尺和平行玻璃測微(wei)器兩種。

（1）測微尺讀數裝置

目前新產DJ6級(ji)光學經緯儀(yi)均(jun)采用這種(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(hua)間的長度(du)，分劃(hua)尺(chi)分60個小格，注記(ji)方向與度(du)盤的相反，用這(zhe)60個小格去(qu)量測(ce)度(du)盤上(shang)不足(zu)一(yi)格的格值。量度(du)時以零零分劃線為指(zhi)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′，扇形分(fen)劃尺(chi)上有90個(ge)小格(ge)，格(ge)值為30′/90=20″。

測角時，當目標瞄(miao)準(zhun)后轉動測微(wei)輪，用雙指標線(xian)夾住(zhu)度(du)盤(pan)分(fen)劃線(xian)影像后讀(du)數。整度(du)數根據被夾住(zhu)的度(du)盤(pan)分(fen)劃線(xian)讀(du)出，不足整度(du)數部分(fen)從測微(wei)分(fen)劃尺讀(du)出。

（3）讀數顯微鏡

光(guang)學經緯儀讀數(shu)(shu)顯微鏡的作(zuo)用是將讀數(shu)(shu)成(cheng)像放(fang)大，便于將度盤讀數(shu)(shu)讀出。

（4）水準器

光學經緯儀上有2～3個水(shui)(shui)準(zhun)器，其作用是使處(chu)于工(gong)作狀態的經緯儀(yi)垂直軸鉛垂、水(shui)(shui)平度盤(pan)水(shui)(shui)平，水(shui)(shui)準(zhun)器分管水(shui)(shui)準(zhun)器和園水(shui)(shui)準(zhun)器兩(liang)種(zhong)。

*管水準器

管水(shui)準(zhun)器(qi)安(an)裝在照(zhao)準(zhun)部(bu)上，其作用是(shi)儀器(qi)精確整平。

*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(kong)間兩直線OA和OB相交(jiao)于點O，將點A，O，B沿鉛垂(chui)方向投影(ying)到水平面(mian)上，得相(xiang)應的(de)投影(ying)點A′，O′，B′，水平線O′A′和O′B′的夾角(jiao)β就是過兩(liang)方向線所作的鉛(qian)垂面間的夾角(jiao)，即水平角(jiao)。

水(shui)平角的大小與(yu)地(di)面點的高程無(wu)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)給出一個水平放置的(de)，且其中心能(neng)方(fang)便地與方(fang)向線(xian)交點置于同一鉛垂線(xian)上(shang)的(de)刻度園(yuan)盤——水平度盤；

（2）要有一個能瞄準遠(yuan)(yuan)方目標(biao)的望(wang)遠(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)，且要能在(zai)水(shui)平面和(he)豎直面內作全(quan)圓旋轉，以便通(tong)過(guo)望(wang)遠(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)瞄準高低不同(tong)的目標A和B。圖中水平角β為A和B兩個方(fang)向讀(du)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的角值范圍(wei)為(wei)0°～180°。

當視線(xian)(xian)在水(shui)平線(xian)(xian)以(yi)上時垂直角(jiao)稱為(wei)仰角(jiao)，角(jiao)值(zhi)(zhi)為(wei)正(zheng)；視線(xian)(xian)在水(shui)平線(xian)(xian)以(yi)下時為(wei)俯角(jiao)，角(jiao)值(zhi)(zhi)為(wei)負(fu)，如圖所示。

由此(ci)可知測角儀器經緯儀還必須裝有一個能鉛垂(chui)放置的度(du)盤——垂(chui)直度(du)盤，或(huo)稱(cheng)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(ji)、電為一體的高技術測(ce)量儀器，是集(ji)水平角(jiao)、垂直角(jiao)、距離(li)（斜距(ju)、平距(ju)）、高差測(ce)量功能于一體的測(ce)繪儀器(qi)系(xi)統。因其(qi)一次安置儀器(qi)就可完(wan)成該測(ce)站(zhan)上(shang)(shang)全部測(ce)量工(gong)作，所以稱(cheng)之為全站(zhan)儀。廣泛用(yong)于地(di)上(shang)(shang)大型建筑(zhu)和地(di)下隧(sui)道(dao)施工(gong)等精密(mi)工(gong)程(cheng)測(ce)量或變形監測(ce)領域。

全(quan)站儀是(shi)一種集光、機、電為一體(ti)的新型(xing)測(ce)角(jiao)儀器，與光學經(jing)緯儀比較電子經(jing)緯儀將光學度(du)盤換為光電掃描度(du)盤，將人(ren)工光學測(ce)微讀數(shu)代之以(yi)自動(dong)記(ji)錄和顯示讀數(shu)，使測(ce)角(jiao)操作(zuo)簡單化，且可避免讀數(shu)誤(wu)差的產生。電子經(jing)緯儀的自動(dong)記(ji)錄、儲存、計算(suan)功能(neng)，以(yi)及數(shu)據通訊功能(neng)，進一步提(ti)高(gao)了測(ce)量(liang)作(zuo)業(ye)的自動(dong)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″等幾個等級。

二、全站儀的組成

全(quan)(quan)站儀幾乎可(ke)以用在所(suo)有(you)的測(ce)量領域(yu)。電(dian)子全(quan)(quan)站儀由電(dian)源部(bu)分、測(ce)角系統、測(ce)距系統、數據處理部(bu)分、通訊(xun)接口、及顯示屏、鍵盤等組(zu)成。

同電子(zi)經(jing)(jing)緯(wei)儀(yi)(yi)(yi)(yi)、光學經(jing)(jing)緯(wei)儀(yi)(yi)(yi)(yi)相(xiang)比，全(quan)站儀(yi)(yi)(yi)(yi)增加了許多特(te)殊部件，因(yin)此而使得全(quan)站儀(yi)(yi)(yi)(yi)具(ju)有(you)比其(qi)它測角(jiao)、測距儀(yi)(yi)(yi)(yi)器更多的功(gong)能(neng)，使用也更方(fang)便。這些特(te)殊部件構成(cheng)了全(quan)站儀(yi)(yi)(yi)(yi)在結構方(fang)面獨樹一(yi)幟的特(te)點。

1、同軸望遠鏡

全站儀的望(wang)遠鏡(jing)(jing)實現了視準(zhun)軸(zhou)、測距光(guang)(guang)(guang)波(bo)的發射(she)、接(jie)收(shou)光(guang)(guang)(guang)軸(zhou)同軸(zhou)化(hua)(hua)。同軸(zhou)化(hua)(hua)的基本原理是(shi)：在(zai)望(wang)遠物鏡(jing)(jing)與調焦(jiao)透鏡(jing)(jing)間(jian)設(she)置分(fen)光(guang)(guang)(guang)棱鏡(jing)(jing)系(xi)統(tong)，通過(guo)該(gai)系(xi)統(tong)實現望(wang)遠鏡(jing)(jing)的多功(gong)能(neng)，即既可瞄準(zhun)目標(biao)，使之成像于(yu)十字(zi)絲分(fen)劃板，進行角(jiao)度測量。同時其測距部(bu)分(fen)的外光(guang)(guang)(guang)路(lu)系(xi)統(tong)又(you)能(neng)使測距部(bu)分(fen)的光(guang)(guang)(guang)敏二(er)極管發射(she)的調制紅外光(guang)(guang)(guang)在(zai)經(jing)物鏡(jing)(jing)射(she)向反光(guang)(guang)(guang)棱鏡(jing)(jing)后(hou)，經(jing)同一路(lu)徑反射(she)回(hui)來，再經(jing)分(fen)光(guang)(guang)(guang)棱鏡(jing)(jing)作用使回(hui)光(guang)(guang)(guang)被光(guang)(guang)(guang)電二(er)極管接(jie)收(shou)；為測距需要在(zai)儀器(qi)內(nei)部(bu)另設(she)一內(nei)光(guang)(guang)(guang)路(lu)系(xi)統(tong)，通過(guo)分(fen)光(guang)(guang)(guang)棱鏡(jing)(jing)系(xi)統(tong)中的光(guang)(guang)(guang)導纖(xian)維將由(you)光(guang)(guang)(guang)敏二(er)極管發射(she)的調制紅外光(guang)(guang)(guang)傳也送給光(guang)(guang)(guang)電二(er)極管接(jie)收(shou)，進行而(er)由(you)內(nei)、外光(guang)(guang)(guang)路(lu)調制光(guang)(guang)(guang)的相位差間(jian)接(jie)計算光(guang)(guang)(guang)的傳播時間(jian)，計算實測距離(li)。

同軸性使得望遠鏡一次(ci)瞄準即可實現同時測定水平角、垂直角和斜距等全(quan)部(bu)基本測量(liang)要(yao)素的測定功能。加之全(quan)站儀強大、便捷(jie)的數據處理(li)功能，使全(quan)站儀使用極其方便。

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(ke)通過將由(you)豎軸(zhou)傾(qing)斜引起的角度誤差，由(you)微處理器(qi)自動按豎軸(zhou)傾(qing)斜改正計(ji)算式(shi)計(ji)算，并加入度盤(pan)讀(du)數中加以改正，使度盤(pan)顯示讀(du)數為(wei)正確值，即所謂縱軸(zhou)傾(qing)斜自動補償。

雙軸自動補償的所采用的構造（現有水平，包括Topcon，Trimble）：使用(yong)一(yi)水(shui)泡(pao)（該水(shui)泡(pao)不(bu)是從外部(bu)可(ke)以(yi)看到的(de)(de)，與(yu)檢驗(yan)校(xiao)正(zheng)中所描述的(de)(de)不(bu)是一(yi)個水(shui)泡(pao)）來標定絕對水(shui)平(ping)面(mian)，該水(shui)泡(pao)是中間填充液體，兩(liang)端(duan)是氣體。在(zai)水(shui)泡(pao)的(de)(de)上部(bu)兩(liang)側各(ge)放置一(yi)發光二(er)極(ji)管(guan)，而(er)在(zai)水(shui)泡(pao)的(de)(de)下部(bu)兩(liang)側各(ge)放置一(yi)光電管(guan)，用(yong)一(yi)接收發光二(er)極(ji)管(guan)透過水(shui)泡(pao)發出的(de)(de)光。而(er)后，通過運(yun)算電路比(bi)較(jiao)兩(liang)二(er)極(ji)管(guan)獲(huo)得的(de)(de)光的(de)(de)強度(du)。當在(zai)初(chu)始位置，即絕對水(shui)平(ping)時(shi)，將(jiang)運(yun)算值(zhi)(zhi)置零。當作(zuo)業中全站儀(yi)器(qi)傾斜(xie)時(shi)，運(yun)算電路實時(shi)計(ji)算出光強的(de)(de)差值(zhi)(zhi)，從而(er)換算成(cheng)傾斜(xie)的(de)(de)位移，將(jiang)此信息傳(chuan)達給控制(zhi)系統，以(yi)決(jue)定自動補償的(de)(de)值(zhi)(zhi)。自動補償的(de)(de)方式初(chu)由微處理器(qi)計(ji)算后修正(zheng)輸出外，還有一(yi)種方式即通過步進馬達驅動微型絲桿，把(ba)此軸方向上的(de)(de)偏移進行補正(zheng)，從而(er)使軸時(shi)刻保(bao)證絕對水(shui)平(ping)。

3、鍵盤

鍵盤(pan)是全站(zhan)儀在測量(liang)時輸入操作(zuo)指令或數據的硬件，全站(zhan)型儀器的鍵盤(pan)和顯示屏均為雙面式，便(bian)于正、倒鏡作(zuo)業時操作(zuo)。

4、存儲器

全站(zhan)儀(yi)(yi)存儲器的(de)作用是將實時采集的(de)測量數據存儲起來，再根據需要傳(chuan)送到(dao)其它設備如計(ji)算(suan)機(ji)等中，供進一(yi)步的(de)處理(li)或利用，全站(zhan)儀(yi)(yi)的(de)存儲器有(you)內存儲器和存儲卡兩種。

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)，作用(yong)相(xiang)當于計算機的磁(ci)盤(pan)。

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(dian)纜將內存中存儲的數據輸入計算機，或將計算機中的數據和信息經(jing)通(tong)訊(xun)電(dian)纜傳(chuan)輸給(gei)全站儀，實現(xian)雙向信息傳(chuan)輸。

三、全站儀的使用

全站儀具有角度測(ce)(ce)(ce)量、距離(li)（斜距、平(ping)距、高差）測(ce)(ce)(ce)量、三維(wei)坐標測(ce)(ce)(ce)量、導線測(ce)(ce)(ce)量、交會定點測(ce)(ce)(ce)量和放(fang)樣測(ce)(ce)(ce)量等(deng)多種用(yong)途(tu)。內(nei)置(zhi)專用(yong)軟(ruan)件后，功(gong)能還可進一步拓展。

全站儀的基本操作與使用方法：

1、水平角測量

（1）按(an)角(jiao)(jiao)度(du)測(ce)量鍵，使全站儀(yi)處于角(jiao)(jiao)度(du)測(ce)量模式(shi)，照(zhao)準(zhun)第一個目標A。

（2）設置(zhi)A方向的(de)水(shui)平度盤讀數為0°00′00〃。

（3）照準第二個目標(biao)B，此時顯(xian)示的水平度盤讀(du)數即為兩方向(xiang)間的水平夾角(jiao)。

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中，儀器會自(zi)動對所測距離(li)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)(de)一個標準值，此時的(de)(de)大氣改正為0ppm。實(shi)測時，可輸入溫度和氣(qi)壓(ya)值(zhi)，全(quan)站儀(yi)會自動計算大氣(qi)改正值(zhi)（也可直接輸入大氣(qi)改正值(zhi)），并對測距結(jie)果進行改正。

（3）量儀器高、棱鏡高并輸入全站儀。

（4）距離測量

照(zhao)準目標棱鏡中心(xin)，按測距鍵，距離測量開始，測距完(wan)成時顯示(shi)斜距、平距、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(xiao)顯示單位(wei)1mm；跟蹤模(mo)式，常(chang)用于(yu)跟蹤移動目標或放樣時連(lian)續測距，最小顯(xian)示一般為1cm，每(mei)次測距時間約(yue)0.3S；粗測模式(shi)，測量時間約0.7S，最小(xiao)顯示單位1cm或1mm。在距離測(ce)量或坐標測(ce)量時，可按測(ce)距模(mo)式（MODE）鍵選擇不同(tong)的測(ce)距模式。

應(ying)注意，有些型號的全(quan)(quan)站(zhan)儀在距離測量時不能設定儀器高(gao)和(he)棱鏡高(gao)，顯示的高(gao)差(cha)值(zhi)是全(quan)(quan)站(zhan)儀橫軸中(zhong)心與棱鏡中(zhong)心的高(gao)差(cha)。

3、坐標測量

（1）設定測站點的三維坐(zuo)標(biao)。

（2）設(she)定后(hou)視(shi)點(dian)(dian)的坐標或設(she)定后(hou)視(shi)方(fang)(fang)(fang)向的水(shui)平度(du)盤(pan)(pan)讀數為(wei)其(qi)(qi)方(fang)(fang)(fang)位角(jiao)。當設(she)定后(hou)視(shi)點(dian)(dian)的坐標時，全站儀會自動(dong)計算(suan)后(hou)視(shi)方(fang)(fang)(fang)向的方(fang)(fang)(fang)位角(jiao)，并(bing)設(she)定后(hou)視(shi)方(fang)(fang)(fang)向的水(shui)平度(du)盤(pan)(pan)讀數為(wei)其(qi)(qi)方(fang)(fang)(fang)位角(jiao)。

（3）設置棱(leng)鏡常(chang)數。

（4）設置大(da)氣改正值或氣溫(wen)、氣壓值。

（5）量(liang)儀(yi)器高(gao)、棱鏡高(gao)并輸入全站(zhan)儀(yi)。

（6）照準目標棱(leng)鏡，按坐標測(ce)量鍵(jian)，全站儀開始測(ce)距并計算顯示測(ce)點的三(san)維坐標。

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，也稱(cheng)存儲卡）卡進(jin)行(xing)數字通訊(xun)，特(te)點是通用性強(qiang)，各(ge)種(zhong)電(dian)子產品(pin)間均可互換使(shi)用；另(ling)一(yi)種(zhong)是利用全站(zhan)儀的通訊(xun)接口，通過電(dian)纜進(jin)行(xing)數據傳(chuan)輸。