全站型电子速测仪简称全站仪.docx

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全站型电子速测仪简称全站仪

全站型电子速测仪简称全站仪，它是一种可以同时进行角度（水平角、竖直角）测量、距离（斜距、平距、高差）测量和数据处理，由机械、光学、电子元件组合而成的测量仪器。

由于只需一次安置，仪器便可以完成测站上所有的测量工作，故被称为“全站仪”。

全站仪上半部分包含有测量的四大光电系统，即水平角测量系统、竖直角测量系统、水平补偿系统和测距系统。

通过键盘可以输入操作指令、数据和设置参数。

以上各系统通过I/O接口接入总线与微处理机联系起来。

微处理机（CPU）是全站仪的核心部件，主要有寄存器系列（缓冲寄存器、数据寄存器、指令寄存器）、运算器和控制器组成。

微处理机的主要功能是根据键盘指令启动仪器进行测量工作，执行测量过程中的检核和数据传输、处理、显示、储存等工作，保证整个光电测量工作有条不紊地进行。

输入输出设备是与外部设备连接的装置（接口），输入输出设备使全站仪能与磁卡和微机等设备交互通讯、传输数据。

目前，世界上许多著名的测绘仪器生产厂商均生产有各种型号的全站仪。

不同型号的全站仪，其具体操作方法会有较大的差异。

下面简要介绍全站仪的基本操作与使用方法。

（一）全站仪的操作与使用

1.全站仪的基本操作与使用方法

（1）测量前的准备工作

1）电池的安装（注意：

测量前电池需充足电）

①把电池盒底部的导块插入装电池的导孔。

②按电池盒的顶部直至听到“咔嚓”响声。

③向下按解锁钮，取出电池。

2）仪器的安置。

①在实验场地上选择一点，作为测站，另外两点作为观测点。

②将全站仪安置于点，对中、整平。

③在两点分别安置棱镜。

3）竖直度盘和水平度盘指标的设置。

①竖直度盘指标设置。

松开竖直度盘制动钮，将望远镜纵转一周（望远镜处于盘左，当物镜穿过水平面时），竖直度盘指标即已设置。

随即听见一声鸣响，并显示出竖直角。

②水平度盘指标设置。

松开水平制动螺旋，旋转照准部360，水平度盘指标即自动设置。

随即一声鸣响，同时显示水平角。

至此，竖直度盘和水平度盘指标已设置完毕。

注意：

每当打开仪器电源时，必须重新设置和的指标。

4）调焦与照准目标。

操作步骤与一般经纬仪相同，注意消除视差。

（2）角度测量

1）首先从显示屏上确定是否处于角度测量模式，如果不是，则按操作转换为距离模式。

2）盘左瞄准左目标A,按置零键，使水平度盘读数显示为0°00′00〃，顺时针旋转照准部，瞄准右目标B，读取显示读数。

3）同样方法可以进行盘右观测。

4）如果测竖直角，可在读取水平度盘的同时读取竖盘的显示读数。

（3）距离测量

1）设置棱镜常数

测距前须将棱镜常数输入仪器中，仪器会自动对所测距离进行改正。

2）设置大气改正值或气温、气压值

光在大气中的传播速度会随大气的温度和气压而变化，15℃和760mmHg是仪器设置的一个标准值，此时的大气改正为0ppm。

实测时，可输入温度和气压值，全站仪会自动计算大气改正值（也可直接输入大气改正值），并对测距结果进行改正。

3）量仪器高、棱镜高并输入全站仪。

4）距离测量

照准目标棱镜中心，按测距键，距离测量开始，测距完成时显示斜距、平距、高差。

HD为水平距离，VD为倾斜距离。

全站仪的测距模式有精测模式、跟踪模式、粗测模式三种。

精测模式是最常用的测距模式，测量时间约2.5S，最小显示单位1mm；跟踪模式，常用于跟踪移动目标或放样时连续测距，最小显示一般为1cm，每次测距时间约0.3S；粗测模式，测量时间约0.7S，最小显示单位1cm或1mm。

在距离测量或坐标测量时，可按测距模式（MODE）键选择不同的测距模式。

应注意，有些型号的全站仪在距离测量时不能设定仪器高和棱镜高，显示的高差值是全站仪横轴中心与棱镜中心的高差。

（3）坐标测量

1）设定测站点的三维坐标。

2）设定后视点的坐标或设定后视方向的水平度盘读数为其方位角。

当设定后视点的坐标时，全站仪会自动计算后视方向的方位角，并设定后视方向的水平度盘读数为其方位角。

3）设置棱镜常数。

4）设置大气改正值或气温、气压值。

5）量仪器高、棱镜高并输入全站仪。

6）照准目标棱镜，按坐标测量键，全站仪开始测距并计算显示测点的三维坐标

（二）使用误区：

近段时间收到部分用户说全站仪测距不准（几十米的距离居然差上了一个厘米），误差大等问题，但是经我们认真检测后又一点问题都没有。

其实这并不是全站仪的问题，主要是一些使用方法不当造成的。

现在我就把近期一些错误的使用方法以及不正确的校正方法列出来，供大家参考：

问：

在坐标测量的时候为什么“设置方位角”没有用？

答：

请先确认你的全站仪是否完全整平，当全站仪在没有完全整平（换句话说就是出现“补偿超限”）的情况下，是不能设置的，这是一个程序对全站仪的保护。

因为如果你设置了方位角，测得的数据也是不准确的，这个可以避免出现不必要的错误。

处理方法：

精确整平全站仪后再进行设置。

问：

我在野外i角不准了是否可以用检测水准仪的方法来检测全站呢？

答：

用校正水准仪i角的方法来校正全站仪i角是不行的。

如果你用校正水准仪十字丝的方法来校正全站仪十字丝，那你这台全站仪将不能正常使用。

因为你一旦动了全站的十字丝，那么这台全站的三轴（三轴包括：

发射轴，接收轴，视准轴）必须重调。

因为全站仪的三轴一旦不共轴则会出现照准棱镜中心不测距的故障。

处理方法：

如果有条件最好能在校正台上精平全站仪后进行i角校正。

如果在野外先精平全站仪后找到远处一个固定物（楼房上的天线或者避雷针等），也可以进行i角校正。

步骤是：

开机-ESC-配置-仪器参数设置-垂直角过零基准设置-盘左照准目标-按是-再盘右照准目标-按是。

问：

为什么全站仪测量出来的距离比我用尺子量的距离短（长）？

答：

其实用这种方法判断全站仪测距有问题是不科学的，因为你用尺子量，第一可能尺子存在误差，第二人为误差，你用尺子量100m就可能差了几个毫米，甚至厘米。

但是全站仪的精度是2+2PPM，就是说测1000m也就才4毫米的误差，因此肯定不能以尺子来衡量全站仪。

处理方法：

1.将全站仪拿到仪器鉴定中心通过基线来校正。

2.找另外一台全站仪（所有指标均合格）使用比测的方法来对全站仪进行调整。

3.在野外的时候，在没有其他全站仪的情况下，可以通过以下方法检测：

首先选一平坦场地在A点安置并整平全站仪，用竖丝仔细在地面标定同一直线上间隔约50m的A、B点和B、C点，并准确对中地安置反射棱镜。

然后全站仪设置了温度与气压数据后，精确测出AB、AC的平距。

再在B点安置全站仪并准确对中，精确测出BC的平距。

可以得出全站仪测距常数：

K＝AC－（AB＋BC），K值应接近或等于O，若｜K｜＞5mm，则要进行校正。

校正：

经严格检验证实仪器常数K不接近于０已发生变化，用户如果需进行校正，将仪器加常数按综合常数K值进行设置。

应注意的两点：

1、应使用仪器的竖丝进行定向，严格使Ａ、Ｂ、Ｃ三点在同一直线上。

Ｂ点地面要有牢固清晰的对中标记。

2、Ｂ点棱镜中心与仪器中心是否重合一致，是保证检测精度的重要环节，因此，最好在Ｂ点用三脚架和两者能通用的基座，如用三爪式棱镜连接器及基座互换时，三脚架和基座保持固定不动，仅换棱镜和仪器的基座以上部分，可减少不重合误差。

一）、概况

电磁波测距按测程来分，有短程（＜3km）、中程（3—15km）和远程（＞15km）之分。

按测距精度来分，有Ⅰ级（5mm）、Ⅱ级（5mm—10mm）和Ⅲ级（＞10mm）。

按载波来分，采用微波段的电磁波作为载波的称为微波测距仪；采用光波作为裁波的称为光电测距仪。

光电测距仪所使用的光源有激光光源和红外光源（普通光源已淘汰），采用红外线波段作为载波的称为红外测距仪。

由于红外测距仪是以砷化稼（GaAs）发光二极管所发的荧光作为载波源，发出的红外线的强度能随注入电信号的强度而变化，因此它兼有载波源和调制器的双重功能。

GaAs发光二极管体积小，亮度高，功耗小，寿命长，且能连续发光，所以红外测距仪获得了更为迅速的发展。

本节讨论的就是红外光电测距仪。

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（二）、测距原理

欲测定A、B两点间的距离D，安置仪器于A点，安置反射镜于B点。

仪器发射的光束由A至B，经反射镜反射后又返回到仪器。

设光速c为已知，如果光束在待测距离D上往返传播的时间。

已知，则距离D可由下式求出

式中c＝c。

／n，c。

为真空中的光速值，其值为299792458m／s,n为大气折射率，它与测距仪所用光源的波长，测线上的气温t,气压P和湿度e有关。

测定距离的精度，主要取决于测定时间的精度，例如要求保证±lcm的测距精度，时间测定要求准确到6．7×10—lls，这是难以做到的。

因此，大多采用间接测定法来测定。

间接测定的方法有下列两种：

1．脉冲式测距

由测距仪的发射系统发出光脉冲，经被测目标反射后，再由测距仪的接收系统接收，测出这一光脉冲往返所需时间间隔（）的钟脉冲的个数以求得距离D。

由于计数器的频率一殷为300MHz（300×106Hz），测距精度为O.5m，精度较低。

2．相位式测距

由测距仪的发射系统发出一种连续的调制光波，测出该调制光波在测线上往返传播所产生的相依移，以测定距离D。

红外光电测距仪一般都采用相位测距法。

在砷化镕（GaAs）发光二极管上加了频率为f的交变电压（即注入交变电流）后，它发出的光强就随注入的交变电流呈正弦变化，这种光称为调制光。

测距仪在A点发出的调制光在待测距离上传播，经反射镜反射后被接收器所接收，然后用相位计将发射信号与接受信号进行相位比较，由显示器显出调制光在待测距离往、返传播所引起的相位移φ。

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（三）、全站仪的操作与使用

不同型号的全站仪，其具体操作方法会有较大的差异。

下面简要介绍全站仪的基本操作与使用方法。

1.全站仪的基本操作与使用方法

1）水平角测量

（1）按角度测量键，使全站仪处于角度测量模式，照准第一个目标A。

（2）设置A方向的水平度盘读数为0°00′00″。

（3）照准第二个目标B，此时显示的水平度盘读数即为两方向间的水平夹角。

2）距离测量

（1）设置棱镜常数

测距前须将棱镜常数输入仪器中，仪器会自动对所测距离进行改正。

（2）设置大气改正值或气温、气压值

光在大气中的传播速度会随大气的温度和气压而变化，15℃和760mmHg是仪器设置的一个标准值，此时的大气改正为0ppm。

实测时，可输入温度和气压值，全站仪会自动计算大气改正值（也可直接输入大气改正值），并对测距结果进行改正。

（3）量仪器高、棱镜高并输入全站仪。

（4）距离测量

照准目标棱镜中心，按测距键，距离测量开始，测距完成时显示斜距、平距、高差。

全站仪的测距模式有精测模式、跟踪模式、粗测模式三种。

精测模式是最常用的测距模式，测量时间约2.5S，最小显示单位1mm；跟踪模式，常用于跟踪移动目标或放样时连续测距，最小显示一般为1cm，每次测距时间约0.3S；粗测模式，测量时间约0.7S，最小显示单位1cm或1mm。

在距离测量或坐标测量时，可按测距模式（MODE）键选择不同的测距模式。

应注意，有些型号的全站仪在距离测量时不能设定仪器高和棱镜高，显示的高差值是全站仪横轴中心与棱镜中心的高差。

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3）坐标测量

（1）设定测站点度盘读数为其方位角。

当设定后视点的坐标时，全站仪会自动计算后视方向的方位角，并设定后视方向的水平度盘读数为其方位角。

（3）设置棱镜常数。

（4）设置大气改正值或气温、气压值。

（5）量仪器高、棱镜高并输入全站仪。

（6）照准目标棱镜，按坐标测量键，全站仪开始测距并计算显示测点的三维坐标。

经纬仪是可以在垂直平面内转动的那台.

水准仪原理:

肯定能测。

原理与望远镜测量距离相同，只是测量距离精度远低于经纬仪。

用望远镜测量距离的方法是：

拿起望远镜，先调整一下目镜的间隔和焦距，便能清晰地看到：

在右镜筒的玻璃片上，刻有十字分划。

从十字交点起，左右的叫方向分划，上下的叫高低分划。

测量方向角时用方向分划，测量垂直角时就用高低分划。

测量时，要持平望远镜，用任一方向分划（或高低分划）对准目标的一端，读出到目标另一端间的密位数，即为该目标的方向角（或高低角）。

测出方向角（或高低角）后再根据已知目标的宽度（或高度），按下面的密位公式就可以计算出距离水准仪刻度标示可能也是密位值，具体请参照水准仪说明。

能否回复一下水准仪刻度相当于整个圆周是多少？

是密位吗？

谢谢！

水准仪距离公式:

S=上、下丝读数之差*100（cm化为m）

经纬仪原理:

三角原理水平瞄准远处的标尺，记下高度L1

将水平向上仰角1分（记角A），记下高度L2

则距离s＝（L2－L1）/tgA

距离=目标宽度（或高度）×1000/密位数