測量學(xué)第10講-經(jīng)緯儀的檢校ppt課件

1、5-4 程度角觀測的誤差和精度一、一、 儀器誤差儀器誤差 1. 1.儀器誤差的影響儀器誤差的影響 儀器誤差包括兩個方面儀器誤差包括兩個方面: : 1 1儀器的幾何軸線檢校不完善儀器的幾何軸線檢校不完善( (剩余誤差剩余誤差) )而而引起的誤差；引起的誤差； 2 2 加工不完善的誤差，如照準(zhǔn)部偏心差，加工不完善的誤差，如照準(zhǔn)部偏心差，度盤刻劃不均勻誤差。度盤刻劃不均勻誤差。1度盤偏心誤差度盤偏心誤差對于雙目的數(shù)對于雙目的數(shù)的經(jīng)緯儀，度盤的經(jīng)緯儀，度盤偏心誤差將直接偏心誤差將直接能由讀數(shù)的平均能由讀數(shù)的平均而消除。而消除。)sin(MRe度盤分劃線的中心與照準(zhǔn)部旋轉(zhuǎn)中心不重合所致。度盤分劃線的中心

2、與照準(zhǔn)部旋轉(zhuǎn)中心不重合所致。2 2視準(zhǔn)軸誤差的影響視準(zhǔn)軸誤差的影響 視準(zhǔn)軸與橫軸不正交產(chǎn)生的誤差。視準(zhǔn)軸與橫軸不正交產(chǎn)生的誤差。利用三角函數(shù)關(guān)系，得利用三角函數(shù)關(guān)系，得 ，由公式得，由公式得，對同一目的，盤左盤右的對同一目的，盤左盤右的 值的絕對值相等便符號相反，值的絕對值相等便符號相反，取兩者的平均可消除取兩者的平均可消除C C角的影響。角的影響。acXccos/cX3) 橫軸不程度誤差的影響橫軸不程度誤差的影響 儀器的橫軸與豎軸不垂直產(chǎn)生的誤差。儀器的橫軸與豎軸不垂直產(chǎn)生的誤差。對程度方向的影響為：對程度方向的影響為： ，故盤，故盤左盤右觀測取平均值可以消除橫軸不程左盤右觀測取平均值可以消

3、除橫軸不程度誤差的影響。度誤差的影響。aiXitan4) 豎軸不豎直的影響豎軸不豎直的影響豎軸傾斜對目的的豎軸傾斜對目的的讀數(shù)影響為讀數(shù)影響為由公式得出，盤左由公式得出，盤左盤右的平均值不能盤右的平均值不能消除豎軸傾斜誤差消除豎軸傾斜誤差對程度方向的影響。對程度方向的影響。在視野傾斜角的地在視野傾斜角的地域進(jìn)展觀測時，要域進(jìn)展觀測時，要特別留意儀器的整特別留意儀器的整平。平。aBVxvtancos消除或減弱上述誤差的詳細(xì)方法如下：消除或減弱上述誤差的詳細(xì)方法如下：1 1采用盤左、盤右觀測取平均值的方采用盤左、盤右觀測取平均值的方法，可以消除視準(zhǔn)軸不垂直于程度軸、程法，可以消除視準(zhǔn)軸不垂直于程度

4、軸、程度軸不垂直于豎軸和程度度盤偏心差的影度軸不垂直于豎軸和程度度盤偏心差的影響；響；2 2采用在各測回間變換度盤位置觀測，采用在各測回間變換度盤位置觀測，取各測回平均值的方法，可以減弱由于程取各測回平均值的方法，可以減弱由于程度度盤刻劃不均勻給測角帶來的影響；度度盤刻劃不均勻給測角帶來的影響；3 3儀器豎軸傾斜引起的程度角丈量誤儀器豎軸傾斜引起的程度角丈量誤差，無法采用一定的觀測方法來消除。因差，無法采用一定的觀測方法來消除。因此，在經(jīng)緯儀運(yùn)用之前應(yīng)嚴(yán)厲檢校，確保此，在經(jīng)緯儀運(yùn)用之前應(yīng)嚴(yán)厲檢校，確保水準(zhǔn)管軸垂直于豎軸；同時，在觀測過程水準(zhǔn)管軸垂直于豎軸；同時，在觀測過程中，應(yīng)特別留意儀器的嚴(yán)

5、厲整平。中，應(yīng)特別留意儀器的嚴(yán)厲整平。2、觀測誤差1) 1) 對中誤差：在安頓儀器時，由于對中不準(zhǔn)確，使儀器中對中誤差：在安頓儀器時，由于對中不準(zhǔn)確，使儀器中心與測站點(diǎn)不在同一鉛垂線上，稱為對中誤差。心與測站點(diǎn)不在同一鉛垂線上，稱為對中誤差。 分析上式可知，對中誤差對程度角的影響有以下特點(diǎn)：分析上式可知，對中誤差對程度角的影響有以下特點(diǎn)：1 1與偏心距與偏心距e e成正比，成正比，e e愈大，愈大，愈大；愈大；2 2與測站點(diǎn)到目的的間隔與測站點(diǎn)到目的的間隔D D成反比，間隔愈短，誤成反比，間隔愈短，誤差愈大；差愈大；3 3與程度角與程度角和偏心角和偏心角的大小有關(guān)，當(dāng)?shù)拇笮∮嘘P(guān)，當(dāng)=180=1

6、80，=90=90時，時，最大。最大。 2111DDe 例如，當(dāng)例如，當(dāng)=180=180，=90=90，e=0.003me=0.003m， D1= D2= 100m D1= D2= 100m時時4 .12m1001m1001520626m003. 0 對中誤差引起的角度誤差不能經(jīng)過觀測方法消除，對中誤差引起的角度誤差不能經(jīng)過觀測方法消除，所以觀測程度角時應(yīng)仔細(xì)對中，當(dāng)邊長較短或兩目所以觀測程度角時應(yīng)仔細(xì)對中，當(dāng)邊長較短或兩目的與儀器接近在一條直線上時，要特別留意儀器的的與儀器接近在一條直線上時，要特別留意儀器的對中，防止引起較大的誤差。普通規(guī)定對中誤差不對中，防止引起較大的誤差。普通規(guī)定對中誤

7、差不超越超越3mm3mm。AADOd程度角觀測時，常程度角觀測時，常用測釬、測桿或覘牌等用測釬、測桿或覘牌等立于目的點(diǎn)上作為觀測立于目的點(diǎn)上作為觀測標(biāo)志，當(dāng)觀測標(biāo)志傾斜標(biāo)志，當(dāng)觀測標(biāo)志傾斜或沒有立在目的點(diǎn)的中或沒有立在目的點(diǎn)的中心時，將產(chǎn)生目的偏心心時，將產(chǎn)生目的偏心誤差。誤差。 2 )目的偏心誤差目的偏心誤差2/22222121sesem偏 3、觀測本身誤差的影響觀測本身的誤差包括觀測本身的誤差包括 照準(zhǔn)誤差和讀數(shù)誤差。照準(zhǔn)誤差和讀數(shù)誤差。影響照準(zhǔn)精度的影響照準(zhǔn)精度的 要素很多，主要要素有：要素很多，主要要素有： 1) 1) 望遠(yuǎn)鏡的放大率望遠(yuǎn)鏡的放大率 2) 2) 目的和照準(zhǔn)標(biāo)志的外形及大

8、小目的和照準(zhǔn)標(biāo)志的外形及大小 3) 3) 目的影像的亮度和明晰度目的影像的亮度和明晰度 4) 4) 人眼的判別力人眼的判別力4、外界條件的影響外界條件對測角的影響有外界條件對測角的影響有: :1 1溫度變化分影響儀器的正常形狀溫度變化分影響儀器的正常形狀2 2大風(fēng)會影響儀器和目的的穩(wěn)定大風(fēng)會影響儀器和目的的穩(wěn)定3 3大氣折光分導(dǎo)致視野改動方向大氣折光分導(dǎo)致視野改動方向4 4大氣透明度會影響照準(zhǔn)精度大氣透明度會影響照準(zhǔn)精度5 5地面的堅實(shí)與否地面的堅實(shí)與否 車輛的震動等會影響儀車輛的震動等會影響儀器的穩(wěn)定器的穩(wěn)定二、程度角觀測的精度二、程度角觀測的精度設(shè)設(shè)J6級經(jīng)緯儀室外級經(jīng)緯儀室外 觀測一個測

9、回的方向觀測一個測回的方向中誤差為中誤差為61 方m由于角值是兩個方向值之差，故一測回角值的中誤差為：由于角值是兩個方向值之差，故一測回角值的中誤差為：5 . 826211 方角mm由于一測回方向值是兩個半測回方向值的平均值，由于一測回方向值是兩個半測回方向值的平均值，故半測回方向值的中誤差為：故半測回方向值的中誤差為：5 . 82621 方半方mm由于歸零差是半測回中零方向兩次觀測值之差。故歸零差由于歸零差是半測回中零方向兩次觀測值之差。故歸零差中誤差為：中誤差為：2122 半方歸零mm由于同一方向各測回較差是兩個測回一方向值之差，故同一由于同一方向各測回較差是兩個測回一方向值之差，故同一方

10、向值各測回較差的中誤差為：方向值各測回較差的中誤差為：5 . 826211 方方mmd5.5經(jīng)緯儀的檢驗(yàn)和校正經(jīng)緯儀的檢驗(yàn)和校正一、經(jīng)緯儀的軸線及其應(yīng)滿足的關(guān)系一、經(jīng)緯儀的軸線及其應(yīng)滿足的關(guān)系視準(zhǔn)軸視準(zhǔn)軸CC、橫軸橫軸HH、管水準(zhǔn)器軸管水準(zhǔn)器軸LL、豎軸豎軸VV圓水準(zhǔn)器軸圓水準(zhǔn)器軸LL 軸線間應(yīng)滿足的條件軸線間應(yīng)滿足的條件(l)水準(zhǔn)管軸垂直于豎軸水準(zhǔn)管軸垂直于豎軸 LLVV (2)十字豎絲垂直于橫軸十字豎絲垂直于橫軸 豎絲豎絲HH(3)視準(zhǔn)軸垂直于橫軸視準(zhǔn)軸垂直于橫軸 CCHH (4)橫軸垂直于豎軸橫軸垂直于豎軸 HHVV (5)豎盤目的差應(yīng)為零豎盤目的差應(yīng)為零(6)光學(xué)對點(diǎn)器的視準(zhǔn)軸應(yīng)光學(xué)對

11、點(diǎn)器的視準(zhǔn)軸應(yīng)與豎軸重合與豎軸重合LLHHCCVVL L 校正工程 校正目的 1.長水準(zhǔn)管的檢驗(yàn)與校正 LLVV 2.圓水準(zhǔn)器的檢驗(yàn)與校正 VV 3.視準(zhǔn)軸的檢驗(yàn)與校正 CCHH 4.橫軸的檢驗(yàn)與校正 HHVV 5.豎盤目的差的檢驗(yàn)與校正LL 二、經(jīng)緯儀檢校二、經(jīng)緯儀檢校1 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 1檢驗(yàn)：用恣意兩腳螺旋使水準(zhǔn)檢驗(yàn)：用恣意兩腳螺旋使水準(zhǔn)管氣泡居中，然后將照準(zhǔn)部旋轉(zhuǎn)管氣泡居中，然后將照準(zhǔn)部旋轉(zhuǎn)180180，假設(shè)氣泡偏離，假設(shè)氣泡偏離1 1格，那么需格，那么需校正。校正。2 2校正：用腳螺旋使氣泡向中央校正：用腳螺旋使氣泡向中央挪動一半后，再撥動水準(zhǔn)管校正螺挪

12、動一半后，再撥動水準(zhǔn)管校正螺絲，使氣泡居中。此時假設(shè)圓水準(zhǔn)絲，使氣泡居中。此時假設(shè)圓水準(zhǔn)器氣泡不居中，那么撥動圓水準(zhǔn)器器氣泡不居中，那么撥動圓水準(zhǔn)器校正螺絲。校正螺絲。 2十字絲豎絲的檢校 1 1檢驗(yàn)：用十字絲交點(diǎn)對準(zhǔn)一目的點(diǎn)，再檢驗(yàn)：用十字絲交點(diǎn)對準(zhǔn)一目的點(diǎn)，再轉(zhuǎn)動望遠(yuǎn)鏡微動螺旋，看目的點(diǎn)能否一直轉(zhuǎn)動望遠(yuǎn)鏡微動螺旋，看目的點(diǎn)能否一直在豎絲上挪動。在豎絲上挪動。2 2校正：微松十字絲的四個壓環(huán)螺絲，轉(zhuǎn)校正：微松十字絲的四個壓環(huán)螺絲，轉(zhuǎn)動十字絲環(huán)，使目的點(diǎn)一直在豎絲上挪動。動十字絲環(huán)，使目的點(diǎn)一直在豎絲上挪動。 3視準(zhǔn)軸的檢校 1 1檢驗(yàn)：在平坦地面檢驗(yàn)：在平坦地面上選擇不斷線上選擇不斷線ABA

13、B，約，約60m60m100m100m，在，在ABAB中中點(diǎn)點(diǎn)O O架儀，并在架儀，并在B B點(diǎn)垂點(diǎn)垂直橫置一小尺。盤左直橫置一小尺。盤左瞄準(zhǔn)瞄準(zhǔn)A A，倒鏡在，倒鏡在B B點(diǎn)小點(diǎn)小尺上讀取尺上讀取B1B1；再用盤；再用盤右瞄準(zhǔn)右瞄準(zhǔn)A A，倒鏡在，倒鏡在B B點(diǎn)點(diǎn)小尺上讀取小尺上讀取B2B2。 OBBBc421有：2校正： 方法：撥動十字絲左右兩個校正螺絲，使十字絲交點(diǎn)由B2點(diǎn)移至BB2中點(diǎn)B3。4 4橫軸的檢驗(yàn)與校正橫軸的檢驗(yàn)與校正 1 1檢驗(yàn)：在檢驗(yàn)：在202030m30m處的墻上選一仰角大于處的墻上選一仰角大于3030的目的點(diǎn)的目的點(diǎn)P P，先用盤左瞄準(zhǔn)，先用盤左瞄準(zhǔn)P P點(diǎn)，放平望點(diǎn)

14、，放平望遠(yuǎn)鏡，在墻上定出遠(yuǎn)鏡，在墻上定出P1P1點(diǎn)；再用盤右瞄準(zhǔn)點(diǎn)；再用盤右瞄準(zhǔn)P P點(diǎn)，點(diǎn)，放平望遠(yuǎn)鏡，在墻上定出放平望遠(yuǎn)鏡，在墻上定出P2P2點(diǎn)。點(diǎn)。 tgDPPi221有：2校正：方法：用十字絲交點(diǎn)瞄準(zhǔn)P1 P2的中點(diǎn)M，抬高望遠(yuǎn)鏡，并翻開橫軸一端的護(hù)蓋，調(diào)整支承橫軸的偏心軸環(huán)，抬高或降低橫軸一端，直至交點(diǎn)瞄準(zhǔn)P點(diǎn)。此項校正普通由儀器檢修人員進(jìn)展。 5目的差的檢校(1)(1)檢驗(yàn)：用盤左、盤右先后瞄準(zhǔn)同一目的，計算目檢驗(yàn)：用盤左、盤右先后瞄準(zhǔn)同一目的，計算目的差的差x=(L+R-360 x=(L+R-360)/2)/2。 J6 J6： x1 x1；J2J2： x30 x30時，要進(jìn)展校正。時，要進(jìn)展校正。(2)(2)校正：校正： 用目的水準(zhǔn)管微動螺旋，使中絲對準(zhǔn)用目的水準(zhǔn)管微動螺旋，使中絲對準(zhǔn)R- xR- x位位置，再有撥針使目的氣泡居中。置，再有撥針使目的氣泡居中。6光學(xué)對中器的檢校 1 1檢驗(yàn)：精細(xì)安頓儀器后，將刻劃中心在地檢驗(yàn)：精細(xì)安頓儀器后，將刻劃中心在地面上投下一點(diǎn)，再旋轉(zhuǎn)