測(cè)量學(xué)第四章：角度測(cè)量

1、第4章 角 度 測(cè) 量測(cè)量的基本工作包括：1、高程測(cè)量；2、長(zhǎng)度測(cè)量3、角度測(cè)量角度測(cè)量4、坐標(biāo)（差）測(cè)量角度測(cè)量所使用的儀器：經(jīng)緯儀角度測(cè)量包括：水平角和垂直角角度測(cè)量包括：水平角和垂直角41 角度測(cè)量原理 411 水平角測(cè)量原理地面上O點(diǎn)至A和B兩目標(biāo)方向線在水平面上投影的夾角，稱為水平角水平角。過地面上O點(diǎn)至A和B兩目標(biāo)方向線所作兩豎直面間所夾的二面角二面角稱為水平角水平角。利用經(jīng)緯儀測(cè)定水平角時(shí)，必須保證:1、儀器中心能精確安置在角的頂點(diǎn)上2、具有一個(gè)能夠放置水平的刻度盤以相當(dāng)于水平面P，并且刻度盤的中心。應(yīng)與角頂點(diǎn)O在同一鉛垂線上。3、經(jīng)緯儀上的望遠(yuǎn)鏡不僅可繞儀器中心豎軸水平轉(zhuǎn)動(dòng)，還

2、可繞其橫軸轉(zhuǎn)動(dòng)。4、當(dāng)望遠(yuǎn)鏡隨儀器照準(zhǔn)部繞豎軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，水平刻度盤固定不動(dòng)；5、望遠(yuǎn)鏡瞄準(zhǔn)不同的方向就可在水平刻度盤上得到不同的讀數(shù)，兩讀數(shù)之差，即為所測(cè)水平角： =b-a412 豎直角測(cè)量原理豎直角是同一豎直面內(nèi)傾斜視線與水平線間的夾角，其角值|90視線向上傾斜，形成仰角，其符號(hào)為正；豎直角與水平角觀測(cè)的異同點(diǎn)：1、相同點(diǎn)是角值都是度盤上兩個(gè)方向讀數(shù)之差；2、不同的是豎直角兩個(gè)方向中間必有一個(gè)是水平方向，其豎盤讀數(shù)均應(yīng)是一固定值，（ 0 、90 、180 或270 ）3、在觀測(cè)豎直角時(shí)，只需觀測(cè)目標(biāo)點(diǎn)一個(gè)方向，并讀取豎盤讀數(shù)，便可算得豎直角。視線向下傾斜，形成俯角，符號(hào)為負(fù)。42 經(jīng)緯儀及角度

3、觀測(cè)經(jīng)緯儀的種類：1、按其構(gòu)造原理和讀數(shù)系統(tǒng)可分為光學(xué)經(jīng)緯儀電子經(jīng)緯儀2、按其精度高低又可分為：DJ07、DJ1、DJ2、DJ6、 DJ15及DJ60等級(jí)別。目前，在工程測(cè)量中一般使用DJ6級(jí)光學(xué)經(jīng)緯儀。421 DJ6光學(xué)經(jīng)緯儀的構(gòu)造1主要部件及作用光學(xué)經(jīng)緯儀主要由基座基座、水平度盤水平度盤和照準(zhǔn)部照準(zhǔn)部三部分組成 (1)基座 基座是儀器的底座，用來(lái)支承整個(gè)儀器。(2)水平度盤 水平度盤是由玻璃制成的圓環(huán)，在其上按順時(shí)針方向刻有分劃，從0- 360。(3)照準(zhǔn)部照準(zhǔn)部旋轉(zhuǎn)軸的幾何中心即經(jīng)緯儀的豎軸線VV。照準(zhǔn)部上主要有望遠(yuǎn)鏡、豎直度盤、水準(zhǔn)管和讀數(shù)顯微鏡。西安光學(xué)儀器廠DJ6級(jí)方向光學(xué)經(jīng)緯儀

4、2讀數(shù)方法J6級(jí)光學(xué)經(jīng)緯儀的讀數(shù)設(shè)備多用分微尺測(cè)微器。主要設(shè)備有讀數(shù)窗上的分微尺和讀數(shù)顯微鏡。12654 00”8206 30”Wild T2光學(xué)經(jīng)緯儀,1927年 422 經(jīng)緯儀的安置 1對(duì)中 對(duì)中的目的是使儀器的中心與測(cè)站點(diǎn)位于間一個(gè)鉛垂線上。用垂球?qū)χ械恼`差可小于3mm，若要用儀器上的光學(xué)對(duì)中器進(jìn)行對(duì)中，其對(duì)中誤差將可減少到lmm。1) 垂球?qū)χ蟹ò仓媒?jīng)緯儀將垂球懸掛于連接螺旋中心的掛鉤上，調(diào)整垂球線長(zhǎng)度使垂球尖略高于測(cè)站點(diǎn)。粗對(duì)中與粗平：平移三腳架，使垂球尖大致對(duì)準(zhǔn)測(cè)站點(diǎn)中心，將三腳架的腳尖踩入土中。精對(duì)中：稍微旋松連接螺旋，雙手扶住儀器基座，在架頭上移動(dòng)儀器，使垂球尖準(zhǔn)確對(duì)準(zhǔn)測(cè)站點(diǎn)，

5、旋緊連接螺旋。垂球?qū)χ姓`差應(yīng)小于3mm。精確整平：旋轉(zhuǎn)腳螺旋，在相互垂直的兩個(gè)方向使照準(zhǔn)部管水準(zhǔn)氣泡居中。2) 使用光學(xué)對(duì)中法安置經(jīng)緯儀 光學(xué)對(duì)中器的結(jié)構(gòu)。利用光學(xué)對(duì)點(diǎn)器安置經(jīng)緯儀的操作方法利用光學(xué)對(duì)點(diǎn)器安置經(jīng)緯儀的操作方法 1)、 儀器粗略安置：儀器粗略安置：將腳架架腿拉伸適當(dāng)高度，將經(jīng)緯儀固定在三角架上。打開將腳架架腿拉伸適當(dāng)高度，將經(jīng)緯儀固定在三角架上。打開三角架的三個(gè)架腿，盡可能將經(jīng)緯儀放置在地面點(diǎn)正上方并三角架的三個(gè)架腿，盡可能將經(jīng)緯儀放置在地面點(diǎn)正上方并保持架腿頂面處于水平狀態(tài)。保持架腿頂面處于水平狀態(tài)。 2)、調(diào)節(jié)光學(xué)對(duì)點(diǎn)器：調(diào)節(jié)光學(xué)對(duì)點(diǎn)器：通過經(jīng)緯儀光學(xué)對(duì)點(diǎn)器觀察地面點(diǎn)，通過調(diào)

6、焦使對(duì)點(diǎn)器十字絲通過經(jīng)緯儀光學(xué)對(duì)點(diǎn)器觀察地面點(diǎn)，通過調(diào)焦使對(duì)點(diǎn)器十字絲和物象都清晰，如果在視窗內(nèi)看不見地面點(diǎn)，調(diào)節(jié)三角架的位和物象都清晰，如果在視窗內(nèi)看不見地面點(diǎn)，調(diào)節(jié)三角架的位置，直到在對(duì)點(diǎn)器視窗內(nèi)看見地面點(diǎn)標(biāo)志為止。置，直到在對(duì)點(diǎn)器視窗內(nèi)看見地面點(diǎn)標(biāo)志為止。 3)、對(duì)中：對(duì)中：通過調(diào)節(jié)基座的三個(gè)腳螺旋使光學(xué)對(duì)點(diǎn)器的十字絲切準(zhǔn)地面點(diǎn)通過調(diào)節(jié)基座的三個(gè)腳螺旋使光學(xué)對(duì)點(diǎn)器的十字絲切準(zhǔn)地面點(diǎn)標(biāo)志中心。標(biāo)志中心。 4)、粗平：、粗平：通過調(diào)節(jié)三角架的架腿長(zhǎng)度使圓水準(zhǔn)器氣泡居中。通過調(diào)節(jié)三角架的架腿長(zhǎng)度使圓水準(zhǔn)器氣泡居中。 5)5)、重復(fù)第、重復(fù)第3和第和第4步驟，直至儀器即對(duì)中又保持圓水準(zhǔn)器居中步驟

7、，直至儀器即對(duì)中又保持圓水準(zhǔn)器居中為準(zhǔn)。為準(zhǔn)。 6)、精平：、精平：利用基座的三個(gè)腳螺旋在兩個(gè)相互垂直的方向調(diào)節(jié)水準(zhǔn)管，利用基座的三個(gè)腳螺旋在兩個(gè)相互垂直的方向調(diào)節(jié)水準(zhǔn)管，使儀器處于精確水平狀態(tài)。使儀器處于精確水平狀態(tài)。 7)、精確對(duì)中：、精確對(duì)中：通過對(duì)點(diǎn)器檢查儀器的對(duì)中情況，如果某有精確對(duì)中，旋松三通過對(duì)點(diǎn)器檢查儀器的對(duì)中情況，如果某有精確對(duì)中，旋松三角架中心連接螺旋，并使經(jīng)緯儀在三角架頂面平行移動(dòng)，觀察角架中心連接螺旋，并使經(jīng)緯儀在三角架頂面平行移動(dòng)，觀察對(duì)點(diǎn)器，使經(jīng)緯儀處于準(zhǔn)確對(duì)中。對(duì)點(diǎn)器，使經(jīng)緯儀處于準(zhǔn)確對(duì)中。 8 8、重復(fù)第、重復(fù)第6和第和第7步驟，直至儀器即對(duì)中又保持精確整平為止

8、。步驟，直至儀器即對(duì)中又保持精確整平為止。 3瞄準(zhǔn) 松開水平制動(dòng)螺旋和望遠(yuǎn)鏡制動(dòng)螺旋，將望遠(yuǎn)鏡指向明亮背景，調(diào)節(jié)目鏡使十字絲清晰。 4、讀數(shù) 讀數(shù)時(shí)首先調(diào)節(jié)反光鏡，使得讀數(shù)窗明亮旋轉(zhuǎn)顯微鏡調(diào)焦螺旋，使刻劃數(shù)字清晰。認(rèn)清度盤刻劃形式和讀數(shù)方法后，讀取正確讀數(shù)。用望遠(yuǎn)鏡制、微動(dòng)螺旋和水平制、微動(dòng)螺旋精確瞄準(zhǔn)目標(biāo)；再轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)焦螺旋使目標(biāo)清晰測(cè)量水平角時(shí)應(yīng)使十字絲縱絲盡量對(duì)準(zhǔn)目標(biāo)底部。測(cè)量豎直角時(shí)，則應(yīng)用橫絲切準(zhǔn)目標(biāo)頂部， 423 水平角測(cè)量水平角測(cè)量的方法主要有測(cè)回法測(cè)回法和方向觀測(cè)法方向觀測(cè)法兩種。 1. 測(cè)回法 測(cè)回法用于測(cè)量?jī)蓚€(gè)方向之間的單角。經(jīng)緯儀對(duì)中、整平后，其觀測(cè)步驟如下： (1)盤左位置

9、(稱正鏡)，用前述方法精確瞄準(zhǔn)左方目標(biāo)A，配置度盤讀數(shù)到0 01010 左右，重新精確照準(zhǔn)左右，重新精確照準(zhǔn)A A并讀取水平度盤讀數(shù)，設(shè)讀數(shù)為a1= 0 02424 18 18” ，并記入測(cè)回法觀測(cè)手簿。(2)松開水平制動(dòng)螺旋，順時(shí)針旋轉(zhuǎn)照準(zhǔn)部，用上述同樣方法瞄準(zhǔn)右方目標(biāo)B，讀取讀數(shù)b1 735252 36 36” ，并記錄。則盤左所到水平角為 L= b1 - a1= 735252 36 36” - 0 02424 18 18” = 732828 18 18” 以上操作稱為上半測(cè)回上半測(cè)回。 (3)松開水平制動(dòng)螺旋，縱轉(zhuǎn)望遠(yuǎn)鏡成盤右位置(稱倒鏡)；先瞄準(zhǔn)右方目標(biāo)B，水平度盤讀數(shù)為b2=2535

10、224”。以上操作稱為下半測(cè)回下半測(cè)回。上、下半測(cè)回合稱一測(cè)回一測(cè)回。上下半測(cè)回角度之差不大于40”，則計(jì)算一測(cè)回角值為： =(L + R )/2測(cè)回法用盤左、盤右觀測(cè)(即正倒鏡觀測(cè))可消除儀器的某些系統(tǒng)誤差(如前所述的視準(zhǔn)誤差(c)和支架差(i)，以及水平度盤偏心誤差等)的影響。(4)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)照準(zhǔn)部，再次瞄準(zhǔn)A點(diǎn)得水平度盤讀數(shù) a21802354”。則盤右所測(cè)下半測(cè)回的角值為 R= b2 - a2 = 2535224” - 1802354” = 732830”當(dāng)測(cè)角精度要求較高時(shí)，還可以觀測(cè)幾個(gè)測(cè)回。各測(cè)回間應(yīng)利用經(jīng)緯儀上的復(fù)測(cè)裝置來(lái)變換度盤位置180 n，如觀測(cè)3個(gè)測(cè)回，則各測(cè)回的起始方

11、向讀數(shù)。應(yīng)按60遞增，即分別設(shè)置成略大于0 、60 和120 。 2方向觀測(cè)法方向觀測(cè)法簡(jiǎn)稱方向法。當(dāng)一個(gè)測(cè)站上需測(cè)量的方向數(shù)多于兩個(gè)時(shí)、應(yīng)采用方向法觀測(cè)。當(dāng)方向數(shù)多于三個(gè)時(shí)，每半測(cè)回都從一個(gè)選定的起始方向(稱為零方向)開始觀測(cè)，在依次觀測(cè)所需的各個(gè)目標(biāo)之后，應(yīng)再次觀測(cè)起始方向(歸零)，稱為全圓方向觀測(cè)法全圓方向觀測(cè)法。ABCD(1)觀測(cè)步驟觀測(cè)步驟首先安置經(jīng)緯儀于角頂點(diǎn)首先安置經(jīng)緯儀于角頂點(diǎn)O上上ABCDO 順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)照準(zhǔn)部，依次瞄準(zhǔn)順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)照準(zhǔn)部，依次瞄準(zhǔn)B、C、D各點(diǎn)，分別讀取水平度盤讀各點(diǎn)，分別讀取水平度盤讀數(shù)。數(shù)。 為了校核應(yīng)再次瞄準(zhǔn)目標(biāo)為了校核應(yīng)再次瞄準(zhǔn)目標(biāo)A，讀，讀取歸

12、零讀數(shù)。計(jì)算歸零差，完成上取歸零讀數(shù)。計(jì)算歸零差，完成上半測(cè)回。半測(cè)回。盤右位置，逆時(shí)針方向依次瞄準(zhǔn)盤右位置，逆時(shí)針方向依次瞄準(zhǔn)A、D、C、B，再回到，再回到A點(diǎn)，并將讀數(shù)記入手簿第點(diǎn)，并將讀數(shù)記入手簿第5攔，為下半測(cè)回。攔，為下半測(cè)回。(2)計(jì)算步驟計(jì)算步驟 首先計(jì)算兩倍視準(zhǔn)差(2c)值 計(jì)算各方向的平均讀數(shù)計(jì)算歸零后的方向值。計(jì)算各測(cè)回歸零后方向值的平均值。計(jì)算各目標(biāo)間的水平角值。424 豎直角測(cè)量 1豎直角觀測(cè)方法豎直角是同一豎直面內(nèi)視線與水平線間的夾角，其角值| 90(1)豎盤構(gòu)造 經(jīng)緯儀的豎盤裝置包括:豎直度盤豎直度盤豎盤指標(biāo)水準(zhǔn)管豎盤指標(biāo)水準(zhǔn)管豎盤指標(biāo)水準(zhǔn)管微動(dòng)螺旋豎盤指標(biāo)水準(zhǔn)管微

13、動(dòng)螺旋。指標(biāo)水準(zhǔn)管氣泡居中時(shí)，指標(biāo)就處于正確位置。此時(shí)，如望遠(yuǎn)鏡視準(zhǔn)軸水平，豎盤讀數(shù)則應(yīng)為90或90的整倍數(shù)。當(dāng)望遠(yuǎn)鏡上下轉(zhuǎn)動(dòng)以瞄準(zhǔn)不同高度目標(biāo)時(shí)，豎盤隨之轉(zhuǎn)動(dòng)而指標(biāo)線不動(dòng)，因而可讀得不同位置的豎盤讀數(shù)，以計(jì)算不同高度目標(biāo)的豎直角。(2)豎直角的觀測(cè)和計(jì)算儀器安置在測(cè)站點(diǎn)上(對(duì)中、整平)，盤左位置瞄準(zhǔn)目標(biāo)點(diǎn)M，使十字絲精確切準(zhǔn)目標(biāo)頂端， 轉(zhuǎn)動(dòng)豎盤指標(biāo)水準(zhǔn)管微動(dòng)螺旋，使豎盤指標(biāo)水準(zhǔn)管氣泡居中，讀取盤左豎盤讀數(shù) L，記入豎直角觀測(cè)手薄。 盤右位置，再瞄準(zhǔn)M點(diǎn)并調(diào)節(jié)豎盤指標(biāo)水準(zhǔn)管使氣泡居中，讀取盤右豎盤讀數(shù) R，同樣記入豎直角觀測(cè)手薄。計(jì)算豎直角盤左: L=90-L 盤右 : R R-270故一測(cè)回

14、的角值為: = (L + R )/2 =(L-R+180)/22豎盤指標(biāo)差經(jīng)緯儀視線水平時(shí)指標(biāo)不恰好指在90或270，而與正確位置相差一個(gè)小角度x，x稱為豎盤指標(biāo)差。對(duì)于順時(shí)針刻劃的豎直度盤，盤左時(shí)始讀數(shù)為90+x，則正確的豎直角應(yīng)為 90 -L+x = (90+x)-L 同樣，盤右時(shí)正確的豎直角應(yīng)為 =R-(270+x) L=90-L (90+x)-L R R-270 =R-(270+x) (90+x)-L = L+x =R-(270+x)= R -x = (L+R )/2x= (R - L)/2=(R-L-360)/2同一測(cè)站上觀測(cè)不同目標(biāo)時(shí)，指標(biāo)差的變動(dòng)范圍， 對(duì)J6級(jí)經(jīng)緯儀來(lái)說(shuō)不應(yīng)超過

15、25”。 3豎盤指標(biāo)的自動(dòng)歸零補(bǔ)償原理在經(jīng)緯儀豎盤光路中安裝補(bǔ)償器，用以取代水準(zhǔn)管，使儀器在一定的傾斜范圍內(nèi)能讀得相應(yīng)于指標(biāo)水準(zhǔn)管氣泡居中時(shí)的讀數(shù)，稱豎盤指標(biāo)自動(dòng)歸零豎盤指標(biāo)自動(dòng)歸零。n4.3 電子經(jīng)緯儀電子經(jīng)緯儀n4.3.1 概述概述n用光電轉(zhuǎn)換原理、微處理器和電子顯示器。n自動(dòng)測(cè)量度盤的讀數(shù)并將測(cè)量結(jié)果顯示在儀器顯示窗上采用光電掃描度盤將角度值變?yōu)殡娦盘?hào)，再將電信號(hào)轉(zhuǎn)換為角度值，從而完成自動(dòng)化測(cè)角的全過程這種經(jīng)緯儀稱為電子經(jīng)緯儀電子經(jīng)緯儀。電子經(jīng)緯儀電子經(jīng)緯儀測(cè)角讀數(shù)系統(tǒng)采用的是光電掃描度盤和自動(dòng)顯示系統(tǒng)。電子經(jīng)緯儀的電子測(cè)角主要有以下三種： 1、編碼度盤測(cè)角系統(tǒng)，即采用編碼度盤及編碼測(cè)微

16、器的絕對(duì)式測(cè)角系統(tǒng)；2、光柵度盤測(cè)角系統(tǒng)，即采用光柵度盤及莫爾干涉條紋技術(shù)的增量式測(cè)角系統(tǒng)；3、動(dòng)態(tài)測(cè)角系統(tǒng)，即采用計(jì)時(shí)測(cè)角度盤并實(shí)現(xiàn)光電動(dòng)態(tài)掃描的絕對(duì)式測(cè)角系統(tǒng)。10/30/2021Page 56電子度盤分類電子度盤分類全站儀的測(cè)角原理靜態(tài)度盤測(cè)角動(dòng)態(tài)度盤測(cè)角編碼度盤測(cè)角光柵度盤測(cè)角442 電子經(jīng)緯儀的測(cè)角原理n4.3.2 電子經(jīng)緯儀測(cè)角原理電子經(jīng)緯儀測(cè)角原理n1、光柵度盤測(cè)角系統(tǒng)、光柵度盤測(cè)角系統(tǒng)在光學(xué)玻璃上均勻地刻劃出許多等間隔的細(xì)線就構(gòu)成了光柵光柵。刻在直尺上用于直線測(cè)量的稱為直線光柵； 刻在圓盤上由圓心向外輻射的等角距光柵稱為徑向光柵，在電子經(jīng)緯儀中就稱為光柵度盤光柵度盤，所謂莫爾條

17、紋，就是將兩塊密度相同的光柵重疊，并使它們的刻劃線相互傾斜一個(gè)很小的角度，此時(shí)便會(huì)出現(xiàn)明暗相間的條紋，該條紋稱為莫爾條紋。莫爾條紋的特點(diǎn)： 兩光柵之間的傾角越小，條紋越寬，則相鄰明條紋或暗條紋之間的距離越大。 在垂直于光柵構(gòu)成的平面方向上，條紋亮度按正弦規(guī)律周期性變化。 當(dāng)光柵在垂直于刻線的方向上移動(dòng)時(shí)，條紋順著刻線方向移動(dòng)。光柵在水平方向上相對(duì)移動(dòng)一條刻線，莫爾條紋則上下移動(dòng)一周期，即移動(dòng)一個(gè)紋距 。 紋距與柵距d之間滿足如下關(guān)系式： = d / 當(dāng)20時(shí)，紋距 172d，即紋距比柵距放大了172倍。這樣，就可以對(duì)紋距進(jìn)一步細(xì)分，以達(dá)到提高測(cè)角精度的目的。光柵的基本參數(shù)：密度即一毫米內(nèi)刻劃線

18、的條數(shù)，柵距為相鄰兩柵的間距。 由于柵線不透光，而縫隙通光，若在光柵度盤的上下對(duì)稱位置分別安裝光源和光電接收管，則可將光柵盤是否透光的信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)。當(dāng)光柵度盤與光線產(chǎn)生相對(duì)移動(dòng)時(shí)，可利用光電接收管的計(jì)數(shù)器，累計(jì)求得所移動(dòng)的柵距數(shù)，從而得到轉(zhuǎn)動(dòng)的角度值。這種靠累計(jì)計(jì)數(shù)而無(wú)絕對(duì)刻度數(shù)的讀數(shù)系統(tǒng)，稱為增量式讀數(shù)系統(tǒng)。光柵度盤的柵距就相當(dāng)于光學(xué)度盤的分劃，柵距越小，則角度分劃值越小，即測(cè)角精度越高。例如在80mm直徑的光柵度盤上，到劃有12500條細(xì)線(密度為50條mm)，柵距分劃值為144”。南方測(cè)繪ET-02電子經(jīng)緯儀水平光柵度盤ET-02電經(jīng)豎直光柵度盤 2動(dòng)態(tài)測(cè)角原理 度盤為玻璃圓環(huán)，測(cè)角

19、時(shí)，由微型馬達(dá)帶動(dòng)而旋轉(zhuǎn)。度盤分成1024個(gè)分劃，每一分劃由一對(duì)黑白條紋組成，白的透光，黑的不透光，相當(dāng)于柵線和縫隙，其柵距設(shè)為0，光欄Ls固定在基座上，稱固定光欄(也稱光閘)，相當(dāng)于光學(xué)度盤的零分劃，光欄Lx在度盤內(nèi)測(cè)，隨照準(zhǔn)部轉(zhuǎn)動(dòng)，稱活動(dòng)光欄，相當(dāng)于光學(xué)度盤的指標(biāo)線，它們之間的夾角即為要測(cè)的角度值這種方法稱為絕對(duì)式測(cè)角系統(tǒng)。n3、編碼度盤測(cè)角系統(tǒng)、編碼度盤測(cè)角系統(tǒng)n在玻璃圓盤上刻劃n個(gè)同心圓環(huán)，n每個(gè)同心圓環(huán)為碼道，n為碼道數(shù) n外環(huán)碼道圓環(huán)等分為2n個(gè)透光與不透光相間扇形區(qū)編碼。n每個(gè)編碼所包含的圓心角 =3602n角度分辨率，n為編碼度盤能區(qū)分的最小角度， n向著圓心方向，其余n-1個(gè)

20、碼道圓環(huán)分別被等分為n2n-1，2n-2, 21個(gè)編碼，n其作用是確定當(dāng)前方向位于外環(huán)碼道的絕對(duì)位置。nn=4時(shí)，24=16，角度分辨率=36016=2230；n向著圓心方向，其余3個(gè)碼道的編碼數(shù)依次為23=8，22=4，21=2。 n每碼道安置一行發(fā)光二極管，另一側(cè)對(duì)稱安置一行光敏二極管n發(fā)光管光線通過透光編碼被光敏二極管接收到時(shí)邏輯0，n光線被不透光編碼遮擋時(shí)邏輯1。n獲得該方向的二進(jìn)制代碼。n4碼道編碼度盤的=2230，精度太低，n可提高碼道數(shù)來(lái)減小 。n如，n=16， =360216=00019.78。n但在度盤半徑不變時(shí)增加碼道數(shù)n，n將減小碼道的徑向?qū)挾?，n拓普康GTS-105N全

21、站儀的R=35.5mm，nn=16，求出R=2.22mm，太小。n因此，多碼道編碼度盤不易達(dá)到較高的測(cè)角精度。n現(xiàn)在使用單碼道編碼度盤。n在度盤外環(huán)刻劃無(wú)重復(fù)碼段的二進(jìn)制編碼，n發(fā)光管照射編碼度盤時(shí)，通過接收管獲取度盤位置的編碼信息，n送微處理器譯碼換算為實(shí)際角度值并送顯示屏顯示。 4.4.條碼度盤（條碼度盤（TC1800TC1800）條碼是由一組按一定編碼規(guī)則條碼是由一組按一定編碼規(guī)則排列的條、空符號(hào)，用以表示排列的條、空符號(hào)，用以表示一定的字符、數(shù)字及符號(hào)組成一定的字符、數(shù)字及符號(hào)組成的信息。的信息。1.1.發(fā)光管發(fā)光管2.2.光路光路3.3.條碼度盤條碼度盤4.4.線陣線陣CCDCCDn

22、3.9 激光經(jīng)緯儀激光經(jīng)緯儀n準(zhǔn)直測(cè)量定出一條基準(zhǔn)直線，n作為土建安裝等施工放樣的基準(zhǔn)線。n(1) 光學(xué)激光經(jīng)緯儀光學(xué)激光經(jīng)緯儀n在光學(xué)經(jīng)緯儀上設(shè)置了一個(gè)半導(dǎo)體激光發(fā)射裝置n將發(fā)射的激光導(dǎo)入望遠(yuǎn)鏡的視準(zhǔn)軸方向n從望遠(yuǎn)鏡物鏡端發(fā)射n激光光束與望遠(yuǎn)鏡視準(zhǔn)軸保持同軸、同焦nJ2-JDB激光經(jīng)緯儀發(fā)射激光的波長(zhǎng)為0.635n在100米處的光斑直徑為5mm，白天的有效射程為200mn使用兩節(jié)5號(hào)堿性電池供電n一對(duì)新的5號(hào)電池可供使用一個(gè)工作日 43 經(jīng)緯儀的檢驗(yàn)與校正經(jīng)緯儀的幾條主要軸線之間應(yīng)滿足四個(gè)幾何條件：照準(zhǔn)部水準(zhǔn)管軸垂直于儀器的豎軸(LLVV)；橫軸垂直于視準(zhǔn)軸(HHCC)；橫軸垂直于豎軸(HH

23、VV)；十字絲豎絲垂直于橫軸。4 43 31 1 照準(zhǔn)部水準(zhǔn)管軸的檢校照準(zhǔn)部水準(zhǔn)管軸的檢校 1檢驗(yàn)?zāi)康?是使儀器滿足照準(zhǔn)部水準(zhǔn)管軸垂直于儀器豎 軸的幾何條件。2、檢驗(yàn)方法：先將儀器整平，轉(zhuǎn)動(dòng)照準(zhǔn)部使水準(zhǔn)管平行于基座上一對(duì)腳螺旋的連線，調(diào)節(jié)該兩個(gè)腳螺旋使水準(zhǔn)管氣泡居中。轉(zhuǎn)動(dòng)照準(zhǔn)部180。，此時(shí)如氣泡仍然居中，則說(shuō)明條件滿足，如果偏離量超過一格，應(yīng)進(jìn)行校正。n校正校正校正針撥動(dòng)管水準(zhǔn)器一端校正螺絲，n使氣泡向中央移動(dòng)偏距的一半 ，n余下一半通過旋轉(zhuǎn)與管水準(zhǔn)器軸平行的一對(duì)腳螺旋完成 。 此項(xiàng)檢驗(yàn)校正需反復(fù)進(jìn)行，直到照準(zhǔn)部轉(zhuǎn)至任何位置，氣泡中心偏離零點(diǎn)均不超過一格為止。432 十字絲豎絲的檢校 1檢驗(yàn)

24、目的：是滿足十字絲豎絲垂直于儀器橫軸的條件。在水平角測(cè)量時(shí)，保證十字絲豎絲鉛直，以便精確瞄準(zhǔn)目標(biāo)。2、檢驗(yàn)方法：用十字絲交點(diǎn)精確瞄準(zhǔn)一清晰目標(biāo)點(diǎn)A，然后固定照準(zhǔn)部并旋緊望遠(yuǎn)鏡制動(dòng)螺旋；慢慢轉(zhuǎn)動(dòng)望遠(yuǎn)鏡微動(dòng)螺旋，使望遠(yuǎn)鏡上下移動(dòng)，如A點(diǎn)不偏離豎絲，則條件滿足，否則需要校正。 2校正 旋下目鏡分劃板護(hù)蓋，松開四個(gè)壓環(huán)螺絲，慢慢轉(zhuǎn)動(dòng)十字絲分劃板座，使豎絲重新與目標(biāo)點(diǎn)A重合，再作檢驗(yàn)，直至條件滿足。n 十字絲豎絲十字絲豎絲HH的檢驗(yàn)與校正的檢驗(yàn)與校正n檢驗(yàn)：檢驗(yàn)：用十字絲交點(diǎn)精確瞄準(zhǔn)遠(yuǎn)處一目標(biāo)P，n旋轉(zhuǎn)水平微動(dòng)螺旋，n點(diǎn)左、右移動(dòng)軌跡偏離十字絲橫絲時(shí)要校正。n校正：卸下十字絲分劃板護(hù)罩，松開4個(gè)壓環(huán)螺絲

25、，n緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)十字絲組，直到照準(zhǔn)部水平微動(dòng)時(shí)nP點(diǎn)始終在橫絲上移動(dòng)為止，最后旋緊四個(gè)壓環(huán)螺絲。 433 視準(zhǔn)軸的檢校 1檢驗(yàn)?zāi)康模?使儀器滿足視準(zhǔn)軸垂直于橫軸的條件。當(dāng)橫軸水平，望遠(yuǎn)鏡繞橫軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，其視準(zhǔn)面應(yīng)是一個(gè)與橫軸正交的鉛垂面。如果視準(zhǔn)軸不垂直于橫軸，此時(shí)望遠(yuǎn)鏡繞橫軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，視準(zhǔn)軸的軌跡則是一個(gè)圓錐面。AB2、檢驗(yàn)方法：3、校正保持B尺不動(dòng)，并在尺上定出一點(diǎn)B3，用撥針撥動(dòng)左右兩個(gè)十字絲校正螺絲一松一緊，平移十字絲分劃板，直至十字絲交點(diǎn)與B3點(diǎn)重臺(tái)。c2c2cB3P434 橫軸的檢校1檢驗(yàn)?zāi)康?是使儀器滿足橫軸垂直于豎軸的條件。當(dāng)豎軸鉛直時(shí)，橫軸應(yīng)水平。否則，視準(zhǔn)軸繞橫軸旋轉(zhuǎn)的軌跡就不是鉛

26、垂面而是一個(gè)斜面。2、檢驗(yàn)方法：在距墻面約30m處安置經(jīng)緯儀，用盤左位置瞄準(zhǔn)墻上一明顯的高點(diǎn)P固定照準(zhǔn)部后，將望遠(yuǎn)鏡大致放平，在墻上標(biāo)出十字絲交點(diǎn)所對(duì)的位置P1P1再用盤右瞄準(zhǔn)P點(diǎn)，放平望遠(yuǎn)鏡后，在墻上標(biāo)出十字絲交點(diǎn)所對(duì)的位置P2。P2P若P1與P2重合，表示橫軸垂直于豎鈾。否則，條件不滿足i=P1P2 ctg /2Di對(duì)于J6級(jí)經(jīng)緯儀，若i20”，則需要校正。3、校正：送交專業(yè)維修人員在室內(nèi)進(jìn)行。P1P2435 豎盤指標(biāo)差的檢校 1檢驗(yàn)?zāi)康谋ＷC經(jīng)緯儀在豎盤指標(biāo)水準(zhǔn)管氣泡居中時(shí)，豎盤指標(biāo)線處于正確位置。2、檢驗(yàn)方法：安置經(jīng)緯儀，用盤左、盤右觀測(cè)同一目標(biāo)點(diǎn)，分別在豎盤指標(biāo)水準(zhǔn)管氣泡居中時(shí)，讀取盤左、盤右讀數(shù)L和R。計(jì)算指標(biāo)差x值，若x超出范圍，則需校正。 3校正： 經(jīng)緯儀位置不動(dòng)，仍用盤右瞄準(zhǔn)原目標(biāo)。轉(zhuǎn)動(dòng)豎盤指標(biāo)水準(zhǔn)管微動(dòng)螺旋，使豎盤讀數(shù)為不含指標(biāo)差的正確值，此時(shí)氣泡不再居中。然后用撥針撥動(dòng)豎盤指標(biāo)水準(zhǔn)管校正螺絲，使氣泡居中。這項(xiàng)檢驗(yàn)校正亦需反復(fù)進(jìn)行，直至t值在規(guī)定范圍以內(nèi)。45 角度測(cè)量誤差分析及注意事項(xiàng)角度測(cè)量的誤差來(lái)源包括三個(gè)方面