不可不知的三種(zhong)常用(yong)建筑測量儀器的使(shi)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

高程(cheng)測(ce)量(liang)(liang)是(shi)測(ce)繪地(di)(di)形圖(tu)的(de)基本工(gong)作之一，另外大量(liang)(liang)的(de)工(gong)程(cheng)、建筑施(shi)工(gong)也(ye)必須(xu)量(liang)(liang)測(ce)地(di)(di)面高程(cheng)，利用水準儀進行(xing)水準測(ce)量(liang)(liang)是(shi)精(jing)密測(ce)量(liang)(liang)高程(cheng)的(de)主(zhu)要方(fang)法(fa)。

一、水準儀器組合：

1、望(wang)遠鏡；

2、調整手輪；

3、圓水準器；

4、微調手輪；

5、水平制動手輪；

6、管水準器；

7、水平微調(diao)手輪；

8、腳(jiao)架(jia)。

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)平管水平器重合，讀出塔尺的讀數（后視），把望遠鏡旋轉(zhuan)到未知點（2）的塔(ta)尺(chi)，調整(zheng)管水平器，讀出(chu)塔(ta)尺(chi)的讀數（前視），記到記錄本上(shang)。

計算公式：兩點高差=后(hou)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，移動儀(yi)器(qi)到固定點(dian)一端，標出兩點(dian)的水平(ping)線，稱(cheng)為a’、b’。計算如果a－b≠a’－b’時，將望遠鏡(jing)橫絲對準偏差一半的(de)數(shu)值。用校針將水準儀的(de)上下螺釘調整，使(shi)管水平泡(pao)吻合為止。重復以上做法，直到相(xiang)等為止。

四、水準儀的使用方法

水準儀(yi)的使(shi)用(yong)包(bao)括：水準儀(yi)的安(an)置、粗平(ping)、瞄(miao)準、精平(ping)、讀數五(wu)個步(bu)驟。

1、安置

安(an)置(zhi)是(shi)將儀器安(an)裝在可以(yi)伸縮(suo)的三(san)腳架(jia)上并置(zhi)于(yu)兩觀測(ce)點之間。首先打開三(san)腳架(jia)并使高(gao)度適中，用(yong)目估(gu)法(fa)使架(jia)頭大致水(shui)平并檢查腳架(jia)是(shi)否牢固(gu)，然后打開儀器箱(xiang)，用(yong)連接(jie)(jie)螺旋將水(shui)準儀器連接(jie)(jie)在三(san)腳架(jia)上。

2、粗平

粗(cu)平(ping)是使儀(yi)器的(de)視線粗(cu)略水平(ping)，利用(yong)腳(jiao)螺(luo)旋置(zhi)園水準氣泡(pao)(pao)居(ju)于(yu)園指標圈(quan)之(zhi)中。具體方法用(yong)儀(yi)器練(lian)習。在整(zheng)平(ping)過程中，氣泡(pao)(pao)移(yi)動的(de)方向(xiang)與大(da)姆指運動的(de)方向(xiang)一致。

3、瞄準

瞄(miao)準(zhun)是用望(wang)遠(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)準(zhun)確地(di)瞄(miao)準(zhun)目(mu)標。首先是把望(wang)遠(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)對向遠(yuan)(yuan)處明亮的(de)背景(jing)，轉動目(mu)鏡(jing)(jing)調焦螺旋(xuan)，使(shi)(shi)十(shi)字(zi)絲最(zui)(zui)清晰(xi)。再松開(kai)固(gu)定(ding)螺旋(xuan)，旋(xuan)轉望(wang)遠(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)，使(shi)(shi)照門和(he)準(zhun)星的(de)連接對準(zhun)水(shui)準(zhun)尺(chi)，擰緊固(gu)定(ding)螺旋(xuan)。最(zui)(zui)后(hou)轉動物鏡(jing)(jing)對光螺旋(xuan)，使(shi)(shi)水(shui)準(zhun)尺(chi)的(de)清晰(xi)地(di)落在(zai)十(shi)字(zi)絲平面上，再轉動微動螺旋(xuan)，使(shi)(shi)水(shui)準(zhun)尺(chi)的(de)像靠于十(shi)字(zi)豎絲的(de)一(yi)側。

4、精平

精平(ping)(ping)是使望遠鏡的(de)視(shi)(shi)線精確水(shui)(shui)平(ping)(ping)。微傾水(shui)(shui)準(zhun)(zhun)(zhun)儀，在水(shui)(shui)準(zhun)(zhun)(zhun)管上部裝有一組棱鏡，可將水(shui)(shui)準(zhun)(zhun)(zhun)管氣(qi)泡(pao)(pao)兩(liang)端，折射(she)到鏡管旁(pang)的(de)符合(he)水(shui)(shui)準(zhun)(zhun)(zhun)觀察窗內(nei)，若氣(qi)泡(pao)(pao)居中(zhong)時，氣(qi)泡(pao)(pao)兩(liang)端的(de)象(xiang)將符合(he)成一拋物線型(xing)，說明視(shi)(shi)線水(shui)(shui)平(ping)(ping)。若氣(qi)泡(pao)(pao)兩(liang)端的(de)象(xiang)不相(xiang)符合(he)，說明視(shi)(shi)線不水(shui)(shui)平(ping)(ping)。這時可用右手轉動(dong)微傾螺(luo)旋使氣(qi)泡(pao)(pao)兩(liang)端的(de)象(xiang)完全符合(he)，儀器便可提供一條水(shui)(shui)平(ping)(ping)視(shi)(shi)線，以(yi)滿足水(shui)(shui)準(zhun)(zhun)(zhun)測量基本(ben)原理的(de)要求。注意：氣(qi)泡(pao)(pao)左半部份的(de)移動(dong)方(fang)向，總與(yu)右手大拇指的(de)方(fang)向不一致。

5、讀數

用十字絲，截讀(du)水準尺上的讀(du)數(shu)(shu)。現在的水準儀多是倒(dao)象望遠鏡，讀(du)數(shu)(shu)時應由(you)上而下進行。先估讀(du)毫米級讀(du)數(shu)(shu)，后(hou)報(bao)出全部讀(du)數(shu)(shu)。

注意：水準(zhun)儀使用步驟一(yi)定要按(an)上面順序(xu)進行(xing)，不能顛倒，特(te)別是讀(du)數前(qian)的符合水泡調整，一(yi)定要在讀(du)數前(qian)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)(cheng)測(ce)量(liang)(liang)和氣壓(ya)高(gao)程(cheng)(cheng)測(ce)量(liang)(liang)。水準測(ce)量(liang)(liang)是目前精(jing)度最高(gao)的一(yi)種高(gao)程(cheng)(cheng)測(ce)量(liang)(liang)方法，它廣泛應用于國家高(gao)程(cheng)(cheng)控制測(ce)量(liang)(liang)、工(gong)程(cheng)(cheng)勘(kan)測(ce)和施工(gong)測(ce)量(liang)(liang)中。

水準測量的(de)原理(li)是利用水準儀提供的(de)水平(ping)視(shi)線，讀取豎立于(yu)兩個(ge)點(dian)上(shang)(shang)的(de)水準尺(chi)上(shang)(shang)的(de)讀數，來測定兩點(dian)間的(de)高差，再根據已知點(dian)高程計算待(dai)定點(dian)高程。

如下圖所示，在地面上有A、B兩點，已知A點的高程為HA、為求B點(dian)的高(gao)程HB，在A、B兩點之(zhi)間安骨(gu)水準(zhun)儀，A、B兩點亡各豎立一把水準尺，通(tong)過水準儀(yi)的望(wang)遠鏡讀取水平視(shi)線分別在A、B兩點水準尺上截取(qu)的(de)讀數為a和b，可以求出A、B兩(liang)點問的(de)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(shi)點，其水準(zhun)尺讀數a為后視讀數(shu)；稱B點為前(qian)視(shi)點，其水準尺讀(du)數b為前(qian)視(shi)讀數。因此，兩點間的高(gao)差等(deng)于：

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

如果A、B兩(liang)點相距不遠，且高差不大，則安置(zhi)一次水準儀(yi)，就可以測得(de)高差hAB。此時(shi)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的高程(cheng)(cheng)時(shi)，采(cai)用(yong)視線高程(cheng)(cheng)計算這些(xie)點的高程(cheng)(cheng)就非常方便。設水準(zhun)儀對豎立在(zai)B1，B2，…，Bn點上的水準尺讀數分別為b1，b2，…，bn時，則高程計算公式(shi)為：

如果A、B兩(liang)點(dian)(dian)相距較遠(yuan)或高差較大(da)，安置一(yi)次儀器無法測得其(qi)高差時，就需要在兩(liang)點(dian)(dian)間增設(she)若干個作(zuo)為傳遞高程的臨時立尺點(dian)(dian)，稱為轉點(dian)(dian)（簡稱TP點），如圖中的TP1，TP 2，…點，并(bing)依次連續設站(zhan)觀測，設測得的(de)各(ge)站(zhan)高差為(wei)：

六、保養與維修

1、水準(zhun)儀(yi)是精密的(de)光學(xue)儀(yi)器(qi)，正確合理使用(yong)和保管對儀(yi)器(qi)精度和壽命有(you)很(hen)大的(de)作用(yong)；

2、避(bi)免陽光直(zhi)曬，不許可證隨(sui)便拆卸儀器；

3、每(mei)個微調(diao)都應(ying)輕(qing)輕(qing)轉(zhuan)動(dong)，不要用(yong)力過(guo)大(da)。鏡(jing)片(pian)、光學片(pian)不準用(yong)手觸(chu)片(pian)；

4、儀器(qi)有(you)故障(zhang)，由(you)熟悉(xi)儀器(qi)結構者或修(xiu)理(li)部(bu)修(xiu)理(li)；

5、每次使用完后，應對儀器擦干(gan)凈，保持干(gan)燥。

▲經緯儀的使用方法

一、經緯儀

經緯(wei)儀是(shi)測(ce)量工作中的主要測(ce)角(jiao)儀器(qi)。由(you)望遠鏡、水平度(du)盤、豎直度(du)盤、水準(zhun)器(qi)、基座等組成。

測(ce)量(liang)時，將(jiang)(jiang)經(jing)緯(wei)(wei)(wei)(wei)儀(yi)(yi)安置(zhi)在三腳架上(shang)，用(yong)(yong)(yong)垂球或光學對點器將(jiang)(jiang)儀(yi)(yi)器中心對準(zhun)地面測(ce)站(zhan)點上(shang)，用(yong)(yong)(yong)水準(zhun)器將(jiang)(jiang)儀(yi)(yi)器定(ding)(ding)平，用(yong)(yong)(yong)望遠鏡(jing)瞄準(zhun)測(ce)量(liang)目標，用(yong)(yong)(yong)水平度(du)盤和(he)(he)豎(shu)直(zhi)度(du)盤測(ce)定(ding)(ding)水平角(jiao)和(he)(he)豎(shu)直(zhi)角(jiao)。按精(jing)度(du)分為精(jing)密經(jing)緯(wei)(wei)(wei)(wei)儀(yi)(yi)和(he)(he)普通經(jing)緯(wei)(wei)(wei)(wei)儀(yi)(yi)；按讀數設備可分為光學經(jing)緯(wei)(wei)(wei)(wei)儀(yi)(yi)和(he)(he)游(you)標經(jing)緯(wei)(wei)(wei)(wei)儀(yi)(yi)；按軸系構造分為復測(ce)經(jing)緯(wei)(wei)(wei)(wei)儀(yi)(yi)和(he)(he)方向經(jing)緯(wei)(wei)(wei)(wei)儀(yi)(yi)。此外，有可自(zi)(zi)動(dong)按編(bian)碼穿孔記錄度(du)盤讀數的(de)編(bian)碼度(du)盤經(jing)緯(wei)(wei)(wei)(wei)儀(yi)(yi)；可連續自(zi)(zi)動(dong)瞄準(zhun)空中目標的(de)自(zi)(zi)動(dong)跟蹤經(jing)緯(wei)(wei)(wei)(wei)儀(yi)(yi)；利用(yong)(yong)(yong)陀螺定(ding)(ding)向原理迅速(su)獨立(li)測(ce)定(ding)(ding)地面點方位的(de)陀螺經(jing)緯(wei)(wei)(wei)(wei)儀(yi)(yi)和(he)(he)激光經(jing)緯(wei)(wei)(wei)(wei)儀(yi)(yi)；具(ju)有經(jing)緯(wei)(wei)(wei)(wei)儀(yi)(yi)、子午(wu)儀(yi)(yi)和(he)(he)天(tian)頂儀(yi)(yi)三種作用(yong)(yong)(yong)的(de)供天(tian)文觀測(ce)的(de)全能(neng)經(jing)緯(wei)(wei)(wei)(wei)儀(yi)(yi)；將(jiang)(jiang)攝影(ying)機與經(jing)緯(wei)(wei)(wei)(wei)儀(yi)(yi)結(jie)合(he)一起(qi)供地面攝影(ying)測(ce)量(liang)用(yong)(yong)(yong)的(de)攝影(ying)經(jing)緯(wei)(wei)(wei)(wei)儀(yi)(yi)等(deng)。

DJ6經(jing)緯(wei)儀(yi)是一種廣泛使用在地形測(ce)量、工程及礦山(shan)測(ce)量中的光學經(jing)緯(wei)儀(yi)。主(zhu)要(yao)由水平度盤、照準部(bu)和(he)基(ji)座三大部(bu)分組(zu)成。

1、基座部分

用(yong)于支撐基照準部，上有三個腳螺旋，其作用(yong)是(shi)整平儀器(qi)

2、照準部

照準部(bu)(bu)是(shi)經緯儀的主要部(bu)(bu)件(jian)，照準部(bu)(bu)部(bu)(bu)分的部(bu)(bu)件(jian)有水準管、光學對點(dian)器、支(zhi)架(jia)、橫(heng)軸、豎(shu)直度(du)盤、望遠鏡、度(du)盤讀數系(xi)統等。

3、度盤部分

DJ6光學經緯儀度(du)盤(pan)有(you)水(shui)平(ping)度(du)盤(pan)和垂直度(du)盤(pan)，均(jun)由光學玻璃制成。水(shui)平(ping)度(du)盤(pan)沿著(zhu)全(quan)圓從0°～360°順時針刻畫，最小格(ge)值(zhi)一般為1°或30′。

二、經緯儀的安置方法

1）三(san)腳(jiao)(jiao)架調(diao)成等長并適合(he)操作(zuo)者身高(gao)，將儀器固定在三(san)腳(jiao)(jiao)架上(shang)，使儀器基座(zuo)面與三(san)腳(jiao)(jiao)架上(shang)頂(ding)面平(ping)行。

2）將儀器(qi)(qi)舞擺放(fang)在(zai)測站(zhan)上，目估大致對中(zhong)(zhong)后(hou)，踩穩(wen)一條架(jia)(jia)腳，調好光學對中(zhong)(zhong)器(qi)(qi)目鏡（看(kan)清十字絲）與物鏡（看(kan)清測站(zhan)點(dian)），用雙手各提一條架(jia)(jia)腳前后(hou)、左右擺動(dong)，眼觀對中(zhong)(zhong)器(qi)(qi)使十字絲交點(dian)與測站(zhan)點(dian)重合，放(fang)穩(wen)并踩實(shi)架(jia)(jia)腳。

3）伸(shen)縮三(san)腳架(jia)腿長(chang)整平圓水準器。

4）將(jiang)水準(zhun)管平行兩(liang)定平螺旋，整(zheng)平水準(zhun)管。

5）平轉照(zhao)準部(bu)90度，用(yong)第(di)三(san)個螺旋整平(ping)水準(zhun)管。

6）檢(jian)查光(guang)學(xue)對中(zhong)，若有少(shao)量偏差，可(ke)打開連接螺旋(xuan)平(ping)移基座(zuo)，使(shi)其精確(que)對中(zhong)，旋(xuan)緊(jin)連接螺旋(xuan)，再檢(jian)查水準氣泡居(ju)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′，在讀(du)取(qu)不足一個格值的角值時(shi)，必(bi)須借助(zhu)測微裝置，DJ6級光學經緯儀(yi)的讀數測(ce)微器(qi)(qi)裝置有(you)測(ce)微尺和平行(xing)玻璃測(ce)微器(qi)(qi)兩種。

（1）測微尺讀數裝置

目前新產DJ6級光(guang)學經緯儀均采用這種裝置(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(hua)(hua)間的(de)長度，分(fen)劃(hua)(hua)尺分(fen)60個(ge)小格，注記方向與度盤的(de)相反，用這60個小(xiao)格去量(liang)(liang)測度盤上不(bu)足一格的格值。量(liang)(liang)度時(shi)以零零分劃線為指標(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(shan)形分劃尺上有90個(ge)小(xiao)格，格值為(wei)30′/90=20″。

測角時(shi)，當目標(biao)瞄準后轉動測微(wei)輪，用雙指(zhi)標(biao)線(xian)夾住度(du)盤分(fen)劃(hua)線(xian)影像后讀數(shu)。整度(du)數(shu)根據被夾住的度(du)盤分(fen)劃(hua)線(xian)讀出，不足整度(du)數(shu)部(bu)分(fen)從測微(wei)分(fen)劃(hua)尺讀出。

（3）讀數顯微鏡

光(guang)學經(jing)緯儀讀(du)(du)數(shu)顯微鏡的作用是(shi)將(jiang)讀(du)(du)數(shu)成(cheng)像放大，便于將(jiang)度盤讀(du)(du)數(shu)讀(du)(du)出。

（4）水準器

光學經緯儀上有2～3個水(shui)(shui)準器，其作用是使處(chu)于工作狀態的經(jing)緯儀垂直軸鉛垂、水(shui)(shui)平(ping)度(du)盤水(shui)(shui)平(ping)，水(shui)(shui)準器分管水(shui)(shui)準器和(he)園(yuan)水(shui)(shui)準器兩種。

*管水準器

管(guan)水準(zhun)器安裝在照準(zhun)部上，其作(zuo)用是(shi)儀器精確整平。

*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°。空間兩直線OA和(he)OB相交于(yu)點O，將點A，O，B沿鉛(qian)垂方向(xiang)投影(ying)到(dao)水平面上，得相應的投影(ying)點A′，O′，B′，水(shui)平線O′A′和O′B′的(de)夾角β就(jiu)是(shi)過兩方向線所作的(de)鉛垂面間的(de)夾角，即水平角。

水平角的大(da)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）能給出一(yi)個水(shui)平(ping)放置(zhi)的，且其中心能方(fang)便地(di)與方(fang)向線交點置(zhi)于同(tong)一(yi)鉛垂線上(shang)的刻度園(yuan)盤——水(shui)平(ping)度盤；

（2）要有(you)一(yi)個能瞄(miao)準遠方目(mu)標的望(wang)遠鏡(jing)，且要能在水平(ping)面(mian)和(he)豎直面(mian)內作全圓旋轉(zhuan)，以便通過望(wang)遠鏡(jing)瞄(miao)準高(gao)低不同(tong)的(de)目標A和B。圖中水平角β為A和B兩(liang)個方向讀(du)數之(zhi)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(zhi)范圍為(wei)0°～180°。

當視(shi)線(xian)(xian)在(zai)水平(ping)線(xian)(xian)以(yi)上(shang)時(shi)垂直角(jiao)(jiao)稱為(wei)仰角(jiao)(jiao)，角(jiao)(jiao)值為(wei)正；視(shi)線(xian)(xian)在(zai)水平(ping)線(xian)(xian)以(yi)下時(shi)為(wei)俯角(jiao)(jiao)，角(jiao)(jiao)值為(wei)負，如圖(tu)所示。

由此(ci)可(ke)知測(ce)角(jiao)儀(yi)(yi)器(qi)經緯儀(yi)(yi)還(huan)必須裝有一個能(neng)鉛垂放(fang)置(zhi)的度盤(pan)(pan)——垂直度盤(pan)(pan)，或稱豎(shu)盤(pan)(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(shi)一種(zhong)集光、機、電為一體的高技(ji)術測量儀(yi)器，是(shi)集水平角、垂直角、距(ju)離（斜距、平距）、高差測(ce)量(liang)功能于一體的測(ce)繪(hui)儀(yi)(yi)器系(xi)統。因其一次安置(zhi)儀(yi)(yi)器就可(ke)完成該(gai)測(ce)站(zhan)上全部測(ce)量(liang)工(gong)作，所以稱之為全站(zhan)儀(yi)(yi)。廣泛用于地(di)上大(da)型建(jian)筑和地(di)下隧道施(shi)工(gong)等(deng)精密工(gong)程測(ce)量(liang)或變形(xing)監測(ce)領域。

全站(zhan)儀(yi)是一(yi)種集光(guang)(guang)、機、電(dian)(dian)為一(yi)體的新(xin)型測(ce)角儀(yi)器，與(yu)光(guang)(guang)學(xue)經緯儀(yi)比較電(dian)(dian)子經緯儀(yi)將光(guang)(guang)學(xue)度(du)盤(pan)換為光(guang)(guang)電(dian)(dian)掃描(miao)度(du)盤(pan)，將人工光(guang)(guang)學(xue)測(ce)微讀(du)數代之(zhi)以(yi)(yi)自動(dong)記錄和(he)顯示讀(du)數，使測(ce)角操(cao)作簡(jian)單化，且(qie)可避免讀(du)數誤差(cha)的產生。電(dian)(dian)子經緯儀(yi)的自動(dong)記錄、儲存(cun)、計算(suan)功能(neng)，以(yi)(yi)及數據通(tong)訊(xun)功能(neng)，進(jin)一(yi)步提高了測(ce)量作業的自動(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(deng)幾個(ge)等(deng)級。

二、全站儀的組成

全站儀幾乎可以用(yong)在所有的測(ce)量領域。電子全站儀由(you)電源部分(fen)、測(ce)角系統(tong)、測(ce)距系統(tong)、數據處理部分(fen)、通訊接口、及(ji)顯示(shi)屏、鍵盤等組成。

同(tong)電子經(jing)緯儀(yi)、光(guang)學經(jing)緯儀(yi)相比，全站(zhan)儀(yi)增(zeng)加了(le)許(xu)多特殊(shu)部件，因此而使得全站(zhan)儀(yi)具有比其(qi)它測角(jiao)、測距儀(yi)器更多的功能，使用也(ye)更方(fang)便。這(zhe)些特殊(shu)部件構(gou)成了(le)全站(zhan)儀(yi)在結(jie)構(gou)方(fang)面獨樹一幟的特點。

1、同軸望遠鏡

全站儀(yi)的(de)望(wang)遠(yuan)鏡(jing)實現(xian)(xian)了(le)視準軸(zhou)(zhou)、測(ce)(ce)(ce)距光(guang)(guang)(guang)波(bo)的(de)發(fa)射、接(jie)收(shou)光(guang)(guang)(guang)軸(zhou)(zhou)同軸(zhou)(zhou)化。同軸(zhou)(zhou)化的(de)基本原理是(shi)：在(zai)(zai)望(wang)遠(yuan)物(wu)鏡(jing)與調(diao)焦透鏡(jing)間(jian)設置分(fen)(fen)光(guang)(guang)(guang)棱(leng)鏡(jing)系統(tong)(tong)(tong)，通過該系統(tong)(tong)(tong)實現(xian)(xian)望(wang)遠(yuan)鏡(jing)的(de)多功能，即既可瞄準目標，使之(zhi)成像于十字絲分(fen)(fen)劃(hua)板，進行(xing)角度測(ce)(ce)(ce)量。同時(shi)其測(ce)(ce)(ce)距部分(fen)(fen)的(de)外光(guang)(guang)(guang)路系統(tong)(tong)(tong)又(you)能使測(ce)(ce)(ce)距部分(fen)(fen)的(de)光(guang)(guang)(guang)敏(min)二(er)(er)(er)極管發(fa)射的(de)調(diao)制(zhi)紅外光(guang)(guang)(guang)在(zai)(zai)經(jing)物(wu)鏡(jing)射向(xiang)反(fan)光(guang)(guang)(guang)棱(leng)鏡(jing)后，經(jing)同一路徑反(fan)射回來，再經(jing)分(fen)(fen)光(guang)(guang)(guang)棱(leng)鏡(jing)作用使回光(guang)(guang)(guang)被光(guang)(guang)(guang)電二(er)(er)(er)極管接(jie)收(shou)；為(wei)測(ce)(ce)(ce)距需要(yao)在(zai)(zai)儀(yi)器(qi)內部另(ling)設一內光(guang)(guang)(guang)路系統(tong)(tong)(tong)，通過分(fen)(fen)光(guang)(guang)(guang)棱(leng)鏡(jing)系統(tong)(tong)(tong)中的(de)光(guang)(guang)(guang)導纖(xian)維(wei)將(jiang)由(you)光(guang)(guang)(guang)敏(min)二(er)(er)(er)極管發(fa)射的(de)調(diao)制(zhi)紅外光(guang)(guang)(guang)傳也送給光(guang)(guang)(guang)電二(er)(er)(er)極管接(jie)收(shou)，進行(xing)而由(you)內、外光(guang)(guang)(guang)路調(diao)制(zhi)光(guang)(guang)(guang)的(de)相位差間(jian)接(jie)計(ji)(ji)算光(guang)(guang)(guang)的(de)傳播時(shi)間(jian)，計(ji)(ji)算實測(ce)(ce)(ce)距離。

同軸性使(shi)(shi)得望遠鏡一次(ci)瞄準即可實現(xian)同時測(ce)定水平(ping)角(jiao)、垂直角(jiao)和斜(xie)距等全部基本測(ce)量要素的(de)測(ce)定功能。加之全站(zhan)儀強(qiang)大(da)、便捷的(de)數據處理功能，使(shi)(shi)全站(zhan)儀使(shi)(shi)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'），也可通過將由豎軸(zhou)傾(qing)斜引(yin)起的角度(du)誤差，由微處理器自動按豎軸(zhou)傾(qing)斜改(gai)正計算(suan)式計算(suan)，并(bing)加入度(du)盤讀(du)數(shu)中加以(yi)改(gai)正，使度(du)盤顯示讀(du)數(shu)為正確值(zhi)，即所謂(wei)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）：使用一(yi)(yi)水(shui)泡(pao)（該(gai)水(shui)泡(pao)不是(shi)從外(wai)部(bu)可(ke)以看到的(de)，與檢(jian)驗校正(zheng)中(zhong)所描(miao)述的(de)不是(shi)一(yi)(yi)個水(shui)泡(pao)）來標定(ding)絕(jue)對(dui)(dui)水(shui)平面，該(gai)水(shui)泡(pao)是(shi)中(zhong)間填充液體，兩(liang)端是(shi)氣體。在(zai)水(shui)泡(pao)的(de)上(shang)部(bu)兩(liang)側各(ge)放置一(yi)(yi)發(fa)(fa)光二極(ji)(ji)管(guan)，而在(zai)水(shui)泡(pao)的(de)下部(bu)兩(liang)側各(ge)放置一(yi)(yi)光電(dian)管(guan)，用一(yi)(yi)接收發(fa)(fa)光二極(ji)(ji)管(guan)透過(guo)水(shui)泡(pao)發(fa)(fa)出(chu)的(de)光。而后，通過(guo)運算(suan)(suan)(suan)電(dian)路(lu)(lu)比較兩(liang)二極(ji)(ji)管(guan)獲得的(de)光的(de)強度。當在(zai)初(chu)始位置，即絕(jue)對(dui)(dui)水(shui)平時，將運算(suan)(suan)(suan)值置零。當作業中(zhong)全(quan)站儀器傾(qing)(qing)斜時，運算(suan)(suan)(suan)電(dian)路(lu)(lu)實時計算(suan)(suan)(suan)出(chu)光強的(de)差值，從而換算(suan)(suan)(suan)成傾(qing)(qing)斜的(de)位移，將此(ci)信息傳達(da)給控制系統，以決定(ding)自動補(bu)償的(de)值。自動補(bu)償的(de)方(fang)式初(chu)由微處理器計算(suan)(suan)(suan)后修正(zheng)輸出(chu)外(wai)，還有一(yi)(yi)種方(fang)式即通過(guo)步進(jin)馬達(da)驅動微型絲桿，把此(ci)軸方(fang)向(xiang)上(shang)的(de)偏移進(jin)行(xing)補(bu)正(zheng)，從而使軸時刻保證絕(jue)對(dui)(dui)水(shui)平。

3、鍵盤

鍵盤是全站(zhan)儀在測量(liang)時輸入操作(zuo)指令或數(shu)據的硬件(jian)，全站(zhan)型儀器的鍵盤和顯(xian)示屏均為(wei)雙面式，便于正、倒(dao)鏡作(zuo)業時操作(zuo)。

4、存儲器

全站儀存(cun)(cun)儲(chu)器(qi)的(de)(de)(de)作用是將實時采集的(de)(de)(de)測量數據存(cun)(cun)儲(chu)起(qi)來，再根(gen)據需(xu)要傳(chuan)送到(dao)其它設備如計算機等中，供進一步的(de)(de)(de)處理或利用，全站儀的(de)(de)(de)存(cun)(cun)儲(chu)器(qi)有內(nei)存(cun)(cun)儲(chu)器(qi)和存(cun)(cun)儲(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，作用相當于計算機(ji)的磁(ci)盤。

5、通訊接口

全站儀可以通過BS—232C通訊接口和(he)通訊電纜將內存(cun)中存(cun)儲的數據(ju)輸入計算(suan)機，或將計算(suan)機中的數據(ju)和(he)信息經(jing)通訊電纜傳輸給全站儀，實現(xian)雙(shuang)向信息傳輸。

三、全站儀的使用

全站儀具有角度測(ce)量(liang)(liang)、距離（斜距、平距、高差）測(ce)量(liang)(liang)、三維坐標測(ce)量(liang)(liang)、導線(xian)測(ce)量(liang)(liang)、交會定點測(ce)量(liang)(liang)和放樣測(ce)量(liang)(liang)等多種用途。內置專用軟(ruan)件后，功能還可(ke)進一步(bu)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)度測(ce)(ce)量(liang)鍵，使全站儀處于角(jiao)度測(ce)(ce)量(liang)模式，照準第一個目標(biao)A。

（2）設置A方向的水平(ping)度盤讀(du)數為0°00′00〃。

（3）照準第二個(ge)目標B，此時顯示(shi)的(de)水平(ping)度盤讀數即(ji)為兩方向間的(de)水平(ping)夾角。

2、距離測量

（1）設置棱鏡常數

測(ce)距(ju)(ju)前須將棱鏡常數輸入儀器中(zhong)，儀器會自(zi)動對所測(ce)距(ju)(ju)離進(jin)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(shi)儀(yi)器設置的一個標準值，此時(shi)的大氣改正為0ppm。實測(ce)時，可輸入溫度和氣壓值，全站儀(yi)會自動計算大氣改正(zheng)(zheng)值（也(ye)可直(zhi)接輸入大氣改正(zheng)(zheng)值），并對(dui)測(ce)距結(jie)果進行改正(zheng)(zheng)。

（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)中心，按(an)測(ce)距(ju)鍵，距(ju)離測(ce)量(liang)開始(shi)，測(ce)距(ju)完成時顯示斜距(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，最小顯(xian)示單(dan)位(wei)1mm；跟蹤(zong)模(mo)式，常用于跟蹤(zong)移動目標(biao)或放(fang)樣時連續測距，最(zui)小顯示一般為1cm，每(mei)次(ci)測距時間約0.3S；粗測模式(shi)，測量時間約0.7S，最小顯(xian)示單位1cm或1mm。在距離測量或坐標測量時，可按(an)測距模式（MODE）鍵選(xuan)擇不同的(de)測距(ju)模式。

應注意，有些型號的(de)全站儀在距離測量時不能(neng)設定儀器高(gao)和棱鏡高(gao)，顯示(shi)的(de)高(gao)差值是全站儀橫軸中心(xin)與棱鏡中心(xin)的(de)高(gao)差。

3、坐標測量

（1）設定測站點(dian)的三維坐(zuo)標(biao)。

（2）設定(ding)后視點的(de)(de)坐(zuo)標(biao)(biao)或設定(ding)后視方(fang)向(xiang)的(de)(de)水平度盤(pan)讀(du)數為其(qi)方(fang)位角。當(dang)設定(ding)后視點的(de)(de)坐(zuo)標(biao)(biao)時，全站儀會自動計算后視方(fang)向(xiang)的(de)(de)方(fang)位角，并設定(ding)后視方(fang)向(xiang)的(de)(de)水平度盤(pan)讀(du)數為其(qi)方(fang)位角。

（3）設置棱鏡常(chang)數。

（4）設置大(da)氣改(gai)正值或氣溫、氣壓值。

（5）量儀器高(gao)、棱(leng)鏡高(gao)并輸入全(quan)站儀。

（6）照準目標棱鏡，按坐(zuo)標測(ce)量鍵，全站儀開始測(ce)距并計算顯示(shi)測(ce)點的(de)三維坐(zuo)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，也稱存儲卡）卡進(jin)行數(shu)字通(tong)訊，特點是通(tong)用(yong)(yong)性強，各種電子產品間均可互換使用(yong)(yong)；另一種是利(li)用(yong)(yong)全(quan)站儀的通(tong)訊接口，通(tong)過電纜進(jin)行數(shu)據傳輸。