一、全站儀簡(jiǎn)介

全站儀，即全站型電子速測儀（Electronic Total Station）。是一種集光、機、電為一體的高技術(shù)丈量?jì)x器，是集水平角、垂直角、間隔(斜距、平距)、高差丈量功用于一體的測繪儀器體系。因其一次安頓儀器就可完成該測站上悉數丈量工作，所以稱(chēng)之為全站儀。廣泛用于地上大型建筑和地下隧道施工等精細工程丈量或變形監測范疇 。




　　全站儀是一種集光、機、電為一體的新型測角儀器，與光學(xué)經(jīng)緯儀比較電子經(jīng)緯儀將光學(xué)度盤(pán)換為光電掃描度盤(pán)，將人工光學(xué)測微讀數代之以主動(dòng)記錄和顯現讀數，使測角操作簡(jiǎn)單化，且可防止讀數差錯的產(chǎn)生。電子經(jīng)緯儀的主動(dòng)記錄、貯存、核算功用，以及數據通訊功用，進(jìn)一步提高了丈量作業(yè)的主動(dòng)化程度�！�

　　全站儀與光學(xué)經(jīng)緯儀區別在于度盤(pán)新疆全站儀讀數及顯現體系，電子經(jīng)緯儀的水平度盤(pán)和豎直度盤(pán)及其讀數裝置是別離選用兩個(gè)相同的光柵度盤(pán)（或編碼盤(pán)）和讀數傳感器進(jìn)行視點(diǎn)丈量的。 依據測角精度可分為0.5″，1″，2″，3″，5″，10″等幾個(gè)等級。

二、全站儀的組成

　　全站儀幾乎能夠用在所有的丈量范疇。電子全站儀由電源部分、測角體系、測距體系、數據處理部分、通訊接口、及顯現屏、鍵盤(pán)等組成。
同電子經(jīng)緯儀、光學(xué)經(jīng)緯儀比較，全站儀增加了許多特殊部件，因此而使得全站儀具有比其它測角、測距儀器更多的功用，運用也更便利。這些特殊部件構成了全站儀在結構方面別出心裁的特點(diǎn)。



1．同軸望遠鏡
　　全站儀的望遠鏡完成了視準軸、測距光波的發(fā)射、接納光軸同軸化。同軸化的根本原理是：在望遠物鏡與調焦透鏡間設置分光棱鏡體系，經(jīng)過(guò)該體系完成望遠鏡的多功用，即既可瞄準方針，使之成像于十字絲分劃板，進(jìn)行視點(diǎn)丈量。同時(shí)其測距部分的外光路體系又能使測距部分的光敏二極管發(fā)射的調制紅外光在經(jīng)物鏡射向反光棱鏡后，經(jīng)同一路徑反射回來(lái)，再經(jīng)分光棱鏡效果使回光被光電二極管接納；為測距需要在儀器內部另設一內光路體系，經(jīng)過(guò)分光棱鏡體系中的光導纖維將由光敏二極管發(fā)射的調制紅外光傳也送給光電二極管接納 ，進(jìn)行而由內、外光路調制光的相位差直接核算光的傳播時(shí)刻，核算實(shí)測間隔。
同軸性使得望遠鏡一次瞄準即可完成同時(shí)測定水平角、垂直角和斜距等悉數根本丈量要素的測定功用。加之全站儀強大、便捷的數據處理功用，使全站儀運用極其便利。


2．雙軸主動(dòng)補償
　　在儀器的查驗校對中已介紹了雙軸主動(dòng)補償原理，作業(yè)時(shí)若全站儀縱軸歪斜，會(huì )引起視點(diǎn)觀(guān)測的差錯，盤(pán)左、盤(pán)右觀(guān)測值取中不能使之抵消。而全站儀特有的雙軸（或單軸）歪斜主動(dòng)補償體系，可對縱軸的歪斜進(jìn)行監測，并在度盤(pán)讀數中對因縱軸歪斜形成的測角差錯主動(dòng)加以改正(某些全站儀縱軸最大歪斜可答應至±6'），也可經(jīng)過(guò)將由豎軸歪斜引起的視點(diǎn)差錯，由微處理器主動(dòng)按豎軸歪斜改正核算式核算，并加入度盤(pán)讀數中加以改正，使度盤(pán)顯現讀數為正確值，即所謂縱軸歪斜主動(dòng)補償。
　　雙軸主動(dòng)補償的所選用的構造(現有水平,包括Topcon,Trimble):運用一水泡（該水泡不是從外部能夠看到的，與查驗校對中所描繪的不是一個(gè)水泡）來(lái)標定肯定水平面，該水泡是中心填充液體，兩端是氣體。在水泡的上部?jì)蛇吀鞣胖靡话l(fā)光二極管，而在水泡的下部?jì)蛇吀鞣胖靡还怆姽�，用一接納發(fā)光二極管透過(guò)水泡發(fā)出的光。然后，經(jīng)過(guò)運算電路比較兩二極管獲得的光的強度。當在初始方位，即肯定水平時(shí)，將運算值置零。當作業(yè)中全站儀器歪斜時(shí)，運算電路實(shí)時(shí)核算出光強的差值，從而換算成歪斜的位移，將此信息傳達給控制體系，以決議主動(dòng)補償的值。主動(dòng)補償的方法初由微處理器核算后新疆全站儀修正輸出外，還有一種方法即經(jīng)過(guò)步進(jìn)馬達驅動(dòng)微型絲桿，把此軸方向上的偏移進(jìn)行補正，從而使軸時(shí)刻保證肯定水平。

3．鍵盤(pán)
　　鍵盤(pán)是全站儀在丈量時(shí)輸入操作指令或數據的硬件，全站型儀器的鍵盤(pán)和顯現屏均為雙面式，便于正、倒鏡作業(yè)時(shí)操作。


4．存儲器
　　全站儀存儲器的效果是將實(shí)時(shí)采集的丈量數據存儲起來(lái)，再依據需要傳送到其它設備如核算機等中，供進(jìn)一步的處理或使用，全站儀的存儲器有內存儲器和存儲卡兩種。
　　全站儀內存儲器相當于核算機的內存(RAM)，存儲卡是一種外存儲媒體，又稱(chēng)PC卡，效果相當于核算機的磁盤(pán)。


5．通訊接口
　　全站儀能夠經(jīng)過(guò)BS—232C通訊接口和通訊電纜將內存中存儲的數據輸入核算機，或將核算機中的數據和信息經(jīng)通訊電纜傳輸給全站儀，完成雙向信息傳輸。

三、全站儀的運用

　　全站儀具有視點(diǎn)丈量、間隔(斜距、平距、高差)丈量、三維坐標丈量、導線(xiàn)丈量、交會(huì )定點(diǎn)丈量和放樣丈量等多種用途。內置專(zhuān)用軟件后，功用還可進(jìn)一步拓寬。
全站儀的根本操作與運用方法 ：
1、水平角丈量
（1）按視點(diǎn)丈量鍵，使全站儀處于視點(diǎn)丈量形式，照準第一個(gè)方針A。
（2）設置A方向的水平度盤(pán)讀數為0°00′00〃。
（3）照準第二個(gè)方針B，此刻顯現的水平度盤(pán)讀數即為兩方向間的水平夾角。
2、間隔丈量
（1）設置棱鏡常數
測距前須將棱鏡常數輸入儀器中，儀器會(huì )主動(dòng)對所測間隔進(jìn)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(huì )隨大氣的溫度和氣壓而變化，15℃和760mmHg是儀器設置的一個(gè)規范值，此刻的大氣改正為0ppm。實(shí)測時(shí)，可輸入溫度和氣壓值，全站儀會(huì )主動(dòng)核算大氣改正值（也可直接輸入大氣改正值），并對測距成果進(jìn)行改正。
（3）量?jì)x器高、棱鏡高并輸入全站儀。
（4）間隔丈量
照準方針棱鏡中心，按測距鍵，間隔丈量開(kāi)端，測距完成時(shí)顯現斜距、平距、高差。
全站儀的測距形式有精測形式、跟蹤形式、粗測新疆全站儀形式三種。精測形式是最常用的測距形式，丈量時(shí)刻約2.5S，最小顯現單位1mm；跟蹤形式，常用于跟蹤移動(dòng)方針或放樣時(shí)接連測距，最小顯現一般為1cm，每次測距時(shí)刻約0.3S；粗測形式，丈量時(shí)刻約0.7S，最小顯現單位1cm或1mm。在間隔丈量或坐標丈量時(shí)，可按測距形式（MODE）鍵選擇不同的測距形式。

應注意，有些型號的全站儀在間隔丈量時(shí)不能設定儀器高和棱鏡高，顯現的高差值是全站儀橫軸中心與棱鏡中心的高差。
3、坐標丈量
（1）設定測站點(diǎn)的三維坐標。
（2）設定后視點(diǎn)的坐標或設定后視方向的水平度盤(pán)讀數為其方位角。當設定后視點(diǎn)的坐標時(shí)，全站儀會(huì )主動(dòng)核算后視方向的方位角，并設定后視方向的水平度盤(pán)讀數為其方位角。
（3）設置棱鏡常數。
（4）設置大氣改正值或氣溫、氣壓值。
（5）量?jì)x器高、棱鏡高并輸入全站儀。
（6）照準方針棱鏡，按坐標丈量鍵，全站儀開(kāi)端測距并核算顯現測點(diǎn)的三維坐標。


四、全站儀的數據通訊

　　全站儀的的數據通訊是指全站儀與新疆全站儀電子核算機之間進(jìn)行的雙向數據交換。全站儀與核算機之間的數據通訊的方法主要有兩種，一種是使用全站儀裝備的PCMCIA（personal computer memory card internation association）,個(gè)人核算機存儲卡世界協(xié)會(huì )，簡(jiǎn)稱(chēng)PC卡，也稱(chēng)存儲卡）卡進(jìn)行數字通訊，特點(diǎn)是通用性強，各種電子產(chǎn)品間均可交換運用；另一種是使用全站儀的通訊接口，經(jīng)過(guò)電纜進(jìn)行數據傳輸。

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