經(jīng)緯儀的原理與使用

1、.經(jīng)緯儀的原理與使用一角度測量的原理及相關基本概念角度測量包括水平角測量和豎直角測量，其中水平角測量是用于測量地面點的位置，豎直角測量是用于間接測定地面點的高程。（一）水平角的測量原理水平角概念：從一點到兩目標的方向線垂直投影在水平面上所成的角，。如書圖31。 為了測定水平角，那么可設想在過角頂B點上方安置一個水平度盤，水平度盤上面帶有順時針刻劃、注記。我們可以在BA方向讀一個數(shù)n，在BC方向讀一個數(shù)m，那水平角就等于m減n，用公式表示為右目標讀數(shù)m左目標讀數(shù)n水平角值為0360°。（二）豎直角的測量原理 豎直角概念：測站點到目標點的視線與水平線間的夾角，用表示。如書圖32：為AB方

2、向線的豎直角。其值從水平線算起，向上為正，稱為仰角，范圍是0°90°；向下為負，稱為俯角，范圍為0°90°。天頂距概念：視線與測站點天頂方向之間的夾角，圖32中以Z表示，其數(shù)值為0°180°，均為正值。與豎直角的關系：90°Z為了測定天頂角或豎直角，那我們同測水平角類似，在A點安置一個豎直度盤，同樣是帶有刻劃和注記。這個豎直度盤隨著望遠鏡上下轉動，瞄準目標后則有一個讀數(shù)，那此讀數(shù)就為豎直角。 根據(jù)上述角度測量原理，研制出的能同時完成水平角和豎直角測量的儀器稱為經(jīng)緯儀。經(jīng)緯儀按不同測角精度又分成多種等級，如DJ1、DJ2、 D

3、J6 、DJ10等。D、J為“大地測量”和“經(jīng)緯儀”的漢語拼音第一個字母，數(shù)字表示該儀器測量精度。DJ6表示一測回方向觀測中誤差不超過±6。工程中常用的精度有2、6和10。二DJ6型光學經(jīng)緯儀（一）基本構造：照準部，水平度盤，基座（二）讀數(shù)方法：最常見的讀數(shù)方法有分微尺法、單平板玻璃測微器法和對徑符合讀法。下面分別說明其構造原理及讀數(shù)方法。1分微尺法 分微尺法也稱帶尺顯微鏡法，多用于DJ6級儀器。由于這種方法操作簡單，不含隙動差，其應用日廣。如國產(chǎn)的TDJ6，Leica T16等都采用這種方法。這種測微器是一個固定不動的分劃尺，它有60個分劃，度盤分劃經(jīng)過光路系統(tǒng)放大后，其1

4、6;的間隔與分微尺的長度相等。即相當于把1°又細分為60格，每格代表1，從讀數(shù)顯微鏡中看到的影像如書圖36所示。圖中H代表水平度盤，V代表豎直度盤。度盤分劃注字向右增加，而分微尺注字則向左增加。分微尺的0分劃線即為讀數(shù)的指標線，度盤分劃線則作為讀取分微尺讀數(shù)的指標線。從分微尺上可直接讀到1，還可以估讀到0.1。圖36中的水平度盤讀數(shù)為215°07.3。2單平板玻璃測微器法（簡單介紹）3對徑符合讀法（介紹） 三經(jīng)緯儀的使用（一）安置經(jīng)緯儀 在測量角度以前，首先要把經(jīng)緯儀安置在設置有地面標志的測站上。所謂測站。即是所測角度的頂點。安置工作包括對中、整平兩項。1對中 在安置儀器以

5、前，首先將三腳架打開，抽出架腿，并旋緊架腿的固定螺旋。然后將三個架腿安置在以測站為中心的等邊三角形的角頂上。這時架頭平面即約略水平，且中心與地面點約略在同一鉛垂線上。 從儀器箱中取出儀器，用附于三腳架頭上的連結螺旋，將儀器與三腳架固連在一起，然后即可精確對中。根據(jù)儀器的結構，可用垂球?qū)χ校部捎霉鈱W對中器對中。 垂球?qū)χ校ê唵谓榻B） 如果使用光學對中器對中，可以先用垂球粗略對中，然后取下垂球，再用光學對中器對中。但在使用光學對中器時，儀器應先利用腳螺旋使圓水準器氣泡居中，再看光學對中器是否對中。如有偏離，仍在儀器架頭上平行移動儀器，在保證圓水準氣泡居中的條件下，使其與地面點對準。如果不用垂球粗

6、略對中，則一面觀察光學對中器一面移動腳架，使光學對中器與地面點對準。這時儀器架頭可能傾斜很大，則根據(jù)圓水準氣泡偏移方向，伸縮相關架腿，使氣泡居中。伸縮架腿時，應先稍微旋松伸縮螺旋，待氣泡居中后，立即旋緊。因為光學對中器的精度較高，且不受風力影響，應盡量采用。待儀器精確整平后，仍要檢查對中情況。因為只有在儀器整平的條件下，光學對中器的視線才居于鉛垂位置，對中才是正確的。 2整平經(jīng)緯儀整平的目的，乃是使豎軸居于鉛垂位置。整平時要先用腳螺旋使圓水準氣泡居中，以粗略整平，再用管水準器精確整平。由于位于照準部上的管水準器只有一個，如圖310所示，可以先使它與一對腳螺旋連線的方向平行，然后雙手以相同速度相

7、反方向旋轉這兩個腳螺旋，使管水準器的氣泡居中。再將照準部平轉90°，用另外一個腳螺旋使氣泡居中。這樣反復進行，直至管水準器在任一方向上氣泡都居中為止。在整平后還需檢查光學對中器是否偏移。如果偏移，則重復上述操作方法，直至水準氣泡居中，對中器對中為止。 （二）照準目標 1水平角觀測時，應盡量照準目標的底部。當目標較近時，成像較大，則用單絲平分目標；當目標較遠時，成像較小，則用雙絲夾住目標或用單絲與目標重合。2豎直角觀測時，應用中橫絲照準目標頂部或某一預定部位。 （三）讀數(shù)或置數(shù)1讀數(shù)：按照先前介紹的讀數(shù)方法進行。2置數(shù)：照準需要的方向，使水平度盤讀數(shù)為某一預定值叫做置數(shù)。具體方法是：先

8、照準后置數(shù)。照準目標后，打開度盤變換手輪保險裝置，轉動度盤變換手輪，使度盤讀數(shù)等于預定讀數(shù)，然后，關上變換手輪保險裝置。§34 水平角和豎直角的觀測 一水平角觀測 一）測回法測水平角當所測的角度只有兩個方向時，通常都用測回法觀測。如圖31示，欲測OA、OB兩方向之間的水平角AOB時，在角頂O安置儀器，在A、B處設立觀測標志。經(jīng)過對中、整平以后，即可按下述步驟觀測。圖 31(1)將復測扳手扳向上方。松開照準部及望遠鏡的制動螺旋。利用望遠鏡上的粗瞄器，以盤左(豎盤在望遠鏡視線方向的左側時稱盤左)粗略照準左方目標A。關緊照準部及望遠鏡的制動螺旋，再用微動螺旋精確照準目標，同時需要注意消除視

9、差及盡可能照準目標的下部。對于細的目標，宜用單絲照準，使單絲平分目標像；而對于粗的目標，則宜用雙絲照準，使目標像平分雙絲，以提高照準的精度。最后讀取該方向上的讀數(shù)。(2) 松開照準部及望遠鏡的制動螺旋，順時針方向轉動照準部，粗略照準右方目標B。再關緊制動螺旋，用微動螺旋精確照準，并讀取該方向上的水平度盤讀數(shù)。盤左所得角值即為：。以上稱為上半測回。(3) 將望遠鏡縱轉180°，改為盤右。重新照準右方目標B，并讀取水平度盤讀數(shù)。然后順時針或逆時針方向轉動照準部，照準左方目標A。讀取水平度盤讀數(shù)，則盤右所得角值。以上稱為下半個測回。兩個半測回角值之差不超過規(guī)定限值時，取盤左盤右所得角值的平

10、均值，即為一測回的角值。根據(jù)測角精度的要求，可以測多個測回而取其平均值，作為最后成果。觀測結果應及時記入手簿，并進行計算，看是否滿足精度要求。手簿的格式見實習手簿。值得注意的是：上下兩個半測回所得角值之差，應滿足有關測量規(guī)范規(guī)定的限差，對于DJ6級經(jīng)緯儀，限差一般為30或40。如果超限，則必須重測。如果重測的兩半測回角值之差仍然超限，但兩次的平均角值十分接近，則說明這是由于儀器誤差造成的。取盤左盤右角值的平均值時，儀器誤差可以得到抵消，所以各測回所得的平均角值是正確的。兩個方向相交可形成兩個角度，計算角值時始終應以右邊方向的讀數(shù)減去左邊方向的讀數(shù)。如果右方向讀數(shù)小于左方向讀數(shù)，則應先加360&

11、#176;后再減，例如表31中11°2320+360°298°470072°3620。若用298°470011°2320287°2340，所得的則是AOB的外角。所以測得的是哪個角度與照準部的轉動方向無關，與先測哪個方向也無關，而是取決于用哪個方向的讀數(shù)減去哪個方向的讀數(shù)。在下半測回時，仍要順時針轉動照準部，是為了消減度盤帶動誤差的影響。二）方向觀測法測水平角當在一個測站上需觀測多個方向時，宜采用這種方法，因為可以簡化外業(yè)工作。它的直接觀測結果是各個方向相對于起始方向的水平角值，也稱為方向值。相鄰方向的方向值之差，就是它的水

12、平角值。如圖所示，設在O點有OA、OB、OC、OD四個方向，其觀測步驟為：圖 32(1) 在O點安置儀器，對中、整平。(2) 選擇一個距離適中且影像清晰的方向作為起始方向，設為OA。(3) 盤左照準A點，并安置水平度盤讀數(shù)，使其稍大于0°，用測微器讀取兩次讀數(shù)。(4) 以順時針方向依次照準B、C、D諸點。最后再照準A，稱為歸零。在每次照準時，都用測微器讀取兩次讀數(shù)。以上稱為上半測回。(5) 倒轉望遠鏡改為盤右，以逆時針方向依次照準A、D、C、B、A，每次照準時，也是用測微器讀取兩次讀數(shù)。這稱為下半測回，上下兩個半測回構成一個測回。(6) 如需觀測多個測回時，為了消減度盤刻度不勻的誤差

13、，每個測回都要改變度盤的位置，即在照準起始方向時，改變度盤的安置讀數(shù)。為使讀數(shù)在圓周及測微器上均勻分布，如用DJ2級儀器作精密測角時，則各測回起始方向的安置讀數(shù)依下式計算：式中總測回數(shù)；該測回序數(shù)。每次讀數(shù)后，應及時記入手簿。手簿的格式見實習手簿。數(shù)據(jù)整理：表中4、7兩欄橫線上下分別為盤左、盤右時的兩次測微器讀數(shù)。5、8兩欄為兩次讀數(shù)的平均值。第9欄為同一方向上盤左盤右讀數(shù)之差，名為2c，意思是二倍的照準差，它是由于視線不垂直于橫軸的誤差引起的。因為盤左、盤右照準同一目標時的讀數(shù)相差180°，所以。第10欄是盤左盤右的平均值，在取平均值時，也是盤右讀數(shù)減去180°后再與盤左

14、讀數(shù)平均。起始方向經(jīng)過了兩次照準，要取兩次結果的平均值作為結果。從各個方向的盤左盤右平均值中減去起始方向兩次結果的平均值，即得各個方向的方向值。為避免錯誤及保證測角的精度，對各項操作都規(guī)定了限差。方向觀測法的限差儀器型號光學測微器兩次重合讀數(shù)之差半測回歸零差各測回同方向值互差各測回同一方向值互差16963813101824二豎直角觀測 一）豎盤的構造為測豎直角而設置的豎直度盤(簡稱豎盤)固定安置于望遠鏡旋轉軸(橫軸)的一端，其刻劃中心與橫軸的旋轉中心重合。所以在望遠鏡作豎直方向旋轉時，度盤也隨之轉動。另外有一個固定的豎盤指標，以指示豎盤轉動在不同位置時的讀數(shù)，這與水平度盤是不同的。豎直度盤的刻

15、劃也是在全圓周上刻為360°，但注字的方式有順時針及逆時針兩種。通常在望遠鏡方向上注以0°及180°，如下圖所示。在視線水平時，指標所指的讀數(shù)為90°或270°。豎盤讀數(shù)也是通過一系列光學組件傳至讀數(shù)顯微鏡內(nèi)讀取。(a) (b)對豎盤指標的要求，是始終能夠讀出與豎盤刻劃中心在同一鉛垂線上的豎盤讀數(shù)。為了滿足這個要求，它有兩種構造形式：一種是借助于與指標固連的水準器的指示，使其處于正確位置，在早期的儀器都屬此類；另一種是借助于自動補償器，使其在儀器整平后，自動處于正確位置。 (1) 指標帶水準器的構造 這種構造如下圖所示。指標裝在一個支架上，支架

16、套在橫軸的一端，因而可以繞橫軸旋轉。在支架上方安裝一個水準器，下方安裝一個微動螺旋。旋轉微動螺旋，指標可繞橫軸作微小轉動，同時水準器的氣泡也發(fā)生移動。當氣泡居中時，指標即居于正確位置。 (2) 指標帶補償器的構造補償器的構造有兩類形式，但都是借助重力作用，以達到自動補償而讀出正確讀數(shù)的目的。一類是液體補償器，利用液面在重力作用下自動水平，以達到補償?shù)哪康?；另一類是利用吊絲懸掛補償元件，在重力作用下穩(wěn)定于某個位置，以達到補償?shù)哪康摹，F(xiàn)只對液體補償器的補償原理加以說明。液體補償器的構造原理如下圖所示。補償原件是一個盛有透明液體的容器。如果儀器的豎軸位于鉛垂位置。則容器內(nèi)的液體表面水平，容器的底也是

17、水平的；液體相當于一塊平面平行玻璃扳，而指標I也位于過豎盤刻劃中心的鉛垂線上，如下圖(a)，當視線水平時，則指標成像于豎盤的90°處。如果儀器有少許傾斜，如下圖(b)，則指標I偏離過豎盤刻劃中心的鉛垂線，液體容器的底也發(fā)生傾斜，但液體表面仍處于水平位置。所以這時液體實際形成了一個光楔，如果視線是水平的，則指標I的成像通過光楔的折射，仍然成像于度盤的90°處，這就達到了自動補償?shù)哪康摹?a) (b)二）豎直角的觀測方法由豎直角的定義已知，它是傾斜視線與在同一鉛垂面內(nèi)的水平視線所夾的角度。由于水平視線的讀數(shù)是固定的，所以只要讀出傾斜視線的豎盤讀數(shù)，即可求算出豎直角值。但為了消除

18、儀器誤差的影響，同樣需要用盤左、盤右觀測。其具體觀測步驟為：1. 在測站上安置儀器，對中，整平。2. 以盤左照準目標，如果是指標帶水準器的儀器，必須用指標微動螺旋使水準器氣泡居中，然后讀取豎盤讀數(shù)L，這稱為上半測回。3. 將望遠鏡倒轉，以盤右用同樣方法照準同一目標，使指標水準器氣泡居中后，讀取豎盤讀數(shù)R，這稱為下半測回。如果用指標帶補償器的儀器，在照準目標后即可直接讀取豎盤讀數(shù)。根據(jù)需要可測多個測回。三）豎直角的計算豎直角的計算方法，因豎盤刻劃的方式不同而異。但現(xiàn)在已逐漸統(tǒng)一為全圓分度，順時針增加注字，且在視線水平時的豎盤讀數(shù)為90°?，F(xiàn)以這種刻劃方式的豎盤為例，說明豎直角的計算方法

19、、如遇其他方式的刻劃，可以根據(jù)同樣的方法推導其計算公式。如上圖所示，當在盤左位置且視線水平時，豎盤的讀數(shù)為90°(圖中(a)，如照準高處一點A(圖中(b)，則視線向上傾斜，得讀數(shù)L。按前述的規(guī)定，豎直角應為“”值，所以盤左時的豎直角應為：當在盤右位置且視線水平時，豎盤讀數(shù)為270°(圖中(c)，在照準高處的同一點A時(圖中(d)，得讀數(shù)R。則豎直角應為：取盤左、盤右的平均值，即為一個測回的豎直角值，即如果測多個測回，則取各個測回的平均值作為最后成果。觀測結果應及時記入手簿，手簿的格式見實習手簿。四）豎盤指標差如果指標不位于過豎盤刻劃中心的鉛垂線上，則如下圖所示，視線水平時的

20、讀數(shù)不是90°或270°，而相差x，這樣用一個盤位測得的豎直角值，即含有誤差x，這個誤差稱為豎盤指標差。為求得正確角值，需加入指標差改正。即：(31)(32)解上兩式可得：(33)(34)從(33)式可以看出，取盤左、盤右結果的平均值時，指標差x的影響已自然消除。將(31)減去(32)式，可得：(35)即利用盤左、盤右照準同一目標的讀數(shù)，可按上式直接求算指標差x。如果x為正值，說明視線水平時的讀數(shù)大于90°或270°，如果為負值，則情況相反。以上各公式是按順時針方向注字的豎盤推導的，同理也可推導出逆時針方向注字豎盤的計算公式。在豎直角測量中，常常用指標差

21、來檢驗觀測的質(zhì)量，即在觀測的不同測回中或不同的目標時，指標差的較差應不超過規(guī)定的限值。例如用DJ6級經(jīng)緯儀作一般工作時，指標差的較差要求不超過25。此外，在單獨用盤左或盤右觀測豎直角時，按(35)或(36)式加入指標差x，仍可得出正確的角值。 §3-5 經(jīng)緯儀的檢驗與校正按照計量法的要求，經(jīng)緯儀與其他測繪儀器一樣，必須定期送法定檢測機關進行檢測，以評定儀器的性能和狀態(tài)。但在使用過程中，儀器狀態(tài)會發(fā)生變化，因而儀器的使用者應經(jīng)常利用室外方法進行檢驗和校正，以使儀器經(jīng)常處于理想狀態(tài)。一、經(jīng)緯儀應滿足的主要條件從測角原理已知：為了能正確地測出水平角和豎直角，儀器要能夠精確地安置在測站點上；

22、儀器豎軸能安置在鉛垂位置；視線繞橫軸旋轉時，能夠形成一個鉛垂面；當視線水平時，豎盤讀數(shù)應為90°或270°。為滿足上述要求，儀器應具備下述的理想關系：1. 照準部的水準管軸應垂直于豎軸2照準部管水準器應垂直于儀器豎軸3視準軸應垂直于橫軸4橫軸應垂直于豎軸5橫軸應垂直于豎盤且過其中心二、經(jīng)緯儀的檢驗和校正方法經(jīng)緯儀檢驗的目的，就是檢查上述的各種關系是否滿足。如果不能滿足，且偏差超過允許的范圍時。則需進行校正。檢驗和校正應按一定的順序進行，確定這些順序的原則是：1. 如果某一項不校正好，會影響其他項目的檢驗時，則這一項先做。2. 如果不同項目要校正同一部位，則會互相影響，在這種

23、情況下，應將重要項目在后邊檢驗，以保證其條件不被破壞。3. 有的項目與其他條件無關，則先后均可?，F(xiàn)分別說明各項檢驗與校正的具體方法：(一) 照準部的水準管軸垂直豎軸檢驗：先將儀器粗略整平后，使水準管平行于一對相鄰的腳螺旋，并用這一對腳螺旋使水準管氣泡居中，這時水準管軸已居于水平位置。如果兩者不相垂直(如下圖(a)，則豎軸不在鉛垂位置。然后將照準部平轉180°，由于它是繞豎軸旋轉的，豎軸位置不動，則水準管軸偏移水平位置，氣泡也不再居中，如下圖(b)。如果兩者不相垂直的偏差為，則平轉后水準管軸與水平位置的偏移量為2。校正：校正時用腳螺旋使氣泡退回原偏移量的一半，則豎軸便處于鉛垂位置，如下

24、圖 (c)。再用校正裝置升高或降低水準管的一端，使氣泡居中，則條件滿足，如下圖(d)。水準管校正裝置的構造如圖所示。如果要使水準管的右端降低，則先順時針轉動下邊的螺旋，再順時針轉動上邊的螺旋；反之，則先逆時針轉動上邊的螺旋，再逆時針轉動下邊的螺旋。校正好后，應以相反的方向轉動上下兩個螺旋，將水準管固緊。(二) 十字絲豎絲垂直橫軸檢驗：以十字絲豎絲的一端照準一個小而清晰的目標點，再用望遠鏡的微動螺旋使目標點移動到豎絲的另一端，如下圖所示。如果目標點到另一端時仍位于豎絲上，則理想關系滿足。否則，需要校正。(a) (b)校正：校正的部位為十字絲分劃板，它位于望遠鏡的目鏡端。將護罩打開后，可看到四個固

25、定分劃扳的螺旋，如書圖324所示。稍微擰松這四個螺旋，則可將分劃板轉動。待轉動至滿足理想關系后，再旋緊固定螺旋，并將護罩上好。(三) 視準軸垂直于橫軸 檢驗：選一長約100m的平坦地面，將儀器架設于中間O處，并將其整平。如下圖所示，先以盤左位置照準設于離儀器約50m的一點A。再固定照準部，將望遠鏡倒轉180°，改為盤右，并在離儀器約50m于視線上標出一點B1。如果儀器理想關系滿足，則A、O、B1三點必在同一直線上。當用同樣方法以盤右照準A點，再倒轉望遠鏡后，視線應落于B1點上。如果第二次的視線未落于B1點，而是落于另一點B2，即說明理想關系不滿足，需要進行校正。校正：由上圖可以看出，

26、如果視線與橫軸不相垂直，而有一偏差角c，則B1OB2=4c。將B1B2距離分為四等份，取靠近B2點的等分點B，則可近似地認為BOB2=c。在照準部不動的條件下，將視線從OB2，校正到OB，則理想關系可得到滿足。由于視線是由物鏡光心和十字絲交點構成的，所以校正的部位仍為十字絲分劃板。在書圖324中，校正分劃板左右兩個校正螺旋，則可使視線左右擺動。旋轉校正螺旋時，可先松一個，再緊另一個。待校正至正確位置后，應將兩個螺旋旋緊，以防松動。(四) 橫軸垂直于豎軸檢驗：在豎軸位于鉛垂的條件下，如果橫軸不與豎軸垂直，則橫軸傾斜。如果視線已垂直橫軸，則繞橫軸旋轉時構成的是一個傾斜平面。根據(jù)這一特點，在作這項檢

27、驗時，應將儀器架設在一個高的建筑物附近。當儀器整平以后，在望遠鏡傾斜約30°左右的高處，以盤左照準一清晰的目標點A，然后將望遠鏡放平，在視線上標出墻上的一點B，如下圖 (a)所示。再將望遠鏡改為盤右，仍然照準A點，并放平視線，在墻上標出一點C，如下圖 (b)。如果儀器理想關系滿足，則B、C兩點重合。否則，說明這一理想關系不滿足，需要校正。(a) (b) (c) (d)校正：由于盤左盤右傾斜的方向相反而大小相等，所以取B、C的中點M，則A、M在同一鉛垂面內(nèi)。然后照準M點，將望遠鏡抬高，則視線必然偏離A點，而落在處，如上圖 (c)所示。在保持儀器不動的條件下，校正橫軸的一端，使視線落在A

28、上，如上圖 (d)，則完成校正工作。 在校正橫軸時，需將支架的護罩打開。其內(nèi)部的校正裝置是一個偏心軸承，當松開三個軸承固定螺旋后，軸承可作微小轉動，以迫使橫軸端點上下移動。待校正好后，要將固定螺旋旋緊，并上好護罩。 由于這項校正需打開支架護罩，一般不宜在野外進行。（五）豎盤指標差的檢驗校正檢驗：檢驗豎盤指標差的方法，是用盤左、盤右照準同一目標，并讀得其讀數(shù)L和R后，按公式計算其指標差值。當指標差的絕對值大于1時，則應進行校正。校正：A豎盤指標水準管裝置的經(jīng)緯儀。保持盤右照準原來的目標不變，這時的正確讀數(shù)應為Rx。用指標水準管微動螺旋將豎盤讀數(shù)安置在Rx的位置上，這時水準管氣泡必不再居中，調(diào)節(jié)指

29、標水準管校正螺旋，使氣泡居中即可。上述的每一項校正，一般都需反復進行幾次，直至其誤差在容許的范圍以內(nèi)。B豎盤指標自動歸零裝置的經(jīng)緯儀，對于這種經(jīng)緯儀一般交由專業(yè)維修人員進行維修。(六) 光學對中器的視線與豎軸旋轉中心線重合檢驗：如果這一理想關系滿足，光學對中器的望遠鏡繞儀器豎軸旋轉時，視線在地面上照準的位置不變。否則，視線在地面上照準的軌跡為一個圓圈。由于光學對中器的構造有在照準部上和基座上兩種，所以檢驗的方法也不同。對于安裝在照準部上的光學對中器，將儀器架好后，在地面上鋪以白紙，在紙上標出視線的位置，然后將照準部平轉180°，如果視線仍在原來的位置，則理想關系滿足。否則，需要校正。

30、對于安裝在基座上的光學對中器，由于它不能隨照準部旋轉，不能采用上述的方法?？蓪x器平置于穩(wěn)固的桌子上，使基座伸出桌面。在離儀器1.3m左右的墻面上鋪以白紙，在紙上標出視線的位置，然后在儀器不動的條件下將基座旋轉180°，如果視線偏離原來的位置，則需校正。校正：造成光學對中器誤差的原因有二：一是在直角棱鏡上視線的折射點不在豎軸的旋轉中心線上；一是望遠鏡的視線不與豎軸的旋轉中心線垂直，或者直角棱鏡的斜面與豎軸的旋轉中心線不成45°。由于前一種原因影響極小，所以都校正后者。不同廠家生產(chǎn)的儀器，可校正的部位也不同。有的是校正對中器的望遠鏡分劃板，如北光的DJ2E；有的則是校正直角棱

31、鏡，如上三光的DJK-6即是。由于檢驗時所得前后兩點之差是由二倍誤差造成的，因而在標出兩點的中間位置后，校正有關的螺旋，使視線落在中間點上即可。對中器分劃板的校正與望遠鏡分劃板的校正方法相同。直角棱鏡的校正裝置位于兩支架的中間，圖333為上三光DJK-6校正裝置的示意圖。調(diào)節(jié)螺旋1，則視線前后移動，調(diào)節(jié)螺旋2、3，則視線左右移動。§36 角度測量的誤差分析在角度測量中，由于多種原因會使測量的結果含有誤差。研究這些誤差產(chǎn)生的原因、性質(zhì)和大小，以便設法減少其對成果的影響。同時也有助于預估影響的大小，從而判斷成果的可靠性。影響測角誤差的因素有三類：即儀器誤差、觀測誤差、外界條件的影響。一、

32、儀器誤差儀器雖經(jīng)過檢驗及校正，但總會有殘余的誤差存在。儀器誤差的影響，一般都是系統(tǒng)性的，可以在工作中通過一定的方法予以消除或減小。主要的儀器誤差有：水準管軸不垂直于豎軸，視線不垂直橫軸、橫軸下垂直豎軸、照準部偏心，光學對中器視線不與豎軸旋轉中心線重合及豎盤的指標差等。(一) 水準管軸不垂直豎軸 這項誤差影響儀器的整平，即豎軸不能嚴格鉛垂，橫軸也不水平。但安置好儀器后，它的傾斜方向是固定不變的，不能用盤左盤右消除。如果存在這一誤差，可在整平時于一個方向上使氣泡居中后，再將照準部平轉180°，這時氣泡必然偏離中央。然后用腳螺旋使氣泡移回偏離值的一半，則豎軸即可鉛垂。這項操作要在互相垂直的

33、兩個方向上進行，直至照準部旋轉至任何位置時，氣泡雖不居中，但偏移量不變?yōu)橹埂?二) 視線不垂直橫軸如上圖所示：如果視線與橫軸垂直時的照準方向為AO，當兩者不垂直而存在一個誤差角c時，則照準點為O1。如要照準O，則照準部需旋轉角。這個角就是由于這項誤差在一個方向上對水平度盤讀數(shù)的影響。由于是c在水平面上的投影，從上圖可知：而所以由于一個角度是由兩個方向構成的，則它對角度的影響為：式中2、1為兩個方向的豎直角。由上式可知，在一個方向上的影響與誤差角c及豎直角的正割的大小成正比；對一個角度而言，則與誤差角c及兩方向豎直角正割之差的大小成正比，如兩方向的豎直角相同，則影響為零。因為在用盤左、盤右觀測同

34、一點時，其影響的大小相同而符號相反，所以在取盤左盤右的平均值時，可自然抵消。(三) 橫軸不垂直豎軸因為橫軸不垂直豎軸，則儀器整平后豎軸居于鉛垂位置，橫軸必發(fā)生傾斜。視線繞橫軸旋轉所形成的不是鉛垂面，而是一個傾斜平面，如上圖所示。過目標點O作一垂直于視線方向的鉛垂面，點位于過O的鉛垂線上。如果存在這項誤差，則儀器照準O點，將視線放平后，照準的不是點而是O1點。如果照準，則需將照準部轉動角。這就是在一個方向上，由于橫軸下垂直豎軸，而對水平度盤讀數(shù)的影響，傾斜直線與鉛垂線之間的夾角與橫軸的傾角相同，從上圖可知： 故式中橫軸的傾角 視線的豎直角 它對角度的影響為：由上式可見，它在一個方向上對水平度盤讀

35、數(shù)的影響，與橫軸的傾角及目標點豎直角的正切成正比；它對角度的影響，則與橫軸的傾角及兩個目標點的豎直角正切之差成正比。當兩方向的豎直角相等時，其影響為零。由于對同一目標觀測時，盤左盤右的影響大小相同而符號相反，所以取平均值可以得到抵消。(四) 照準部偏心所謂照準部偏心，即照準部的旋轉中心與水平盤的刻劃中心不相重合。這項誤差只有在直徑一端有讀數(shù)的儀器才有影響，而采用對徑符合讀法的儀器，可將這項誤差自動消除。如下圖所示，設度盤的刻劃中心為O，而照準部的旋轉中心為O1。當儀器的照準方向為A時，其度盤的正確讀數(shù)應為a。但由于偏心的存在，實際的讀數(shù)為。即為這項誤差的影響。照準部偏心影響的大小及符號是依偏心方向與照準方向的關系而變化。如果照準方向與偏心方向一致，其影響為零；兩者互相垂直時，影響最大。在上圖中，照準方向為A時