拓普康全站儀使用原理

第6章

全站儀簡介方式習目標通過本章的學習,了解電子全站儀的特點、全站儀的基本構造、全站儀各按鍵的功能；能夠掌握全站儀的基本使用方法;能夠操作全站儀進行角度測量、距離測量、坐標測量等各種測量方法五測儀器聯(lián)系6.1全站儀的結構方式子經(jīng)緯儀電子經(jīng)緯儀的外形、機械轉動部分及光學照準部分與一般光學緯儀基本相同，其主要的不同在于：電子經(jīng)緯儀采用電子手段測不同方向的角度，在其內(nèi)部還裝置了一個微處理器，由它來控制子測角、測距，以及各項固定參數(shù)如溫度、氣壓等信息的輸入、出，還由它進行安置、觀測誤差的改正、有關數(shù)據(jù)的實時處理及制電子手薄。光電測距儀數(shù)據(jù)自動記錄裝置（電子手簿）全站儀一般均有與之相匹配的數(shù)據(jù)自動記錄裝置，稱之為＂電手簿＂。一般電子手簿與全站儀連接時，自動記錄測量數(shù)據(jù)；若連接，則可由鍵盤輸入觀測數(shù)據(jù)，并按自動記錄的格式記錄。電手簿也包含微處理器，并配有雙向傳送電路，能實現(xiàn)數(shù)據(jù)由速測向微機或速測儀的雙向數(shù)據(jù)傳送。一般通訊接口為RS-232C標準通用接口。此外，還配有不少程序，如能進行自由設站的坐標計算交會法計算和放樣數(shù)據(jù)五計測算儀器等www。.5

聯(lián)系6.2拓普康GTS–211D全站儀的使用拓普康GTS–211D電子全站儀外形如圖6—1所示，有兩面操作按鍵及顯示窗，操作很方便。除能進行角度測量、距離測量、坐標測量、偏心測量，懸高測量和對邊測量外，還能進行數(shù)據(jù)采集，放樣及存儲管理聯(lián)系211D全站儀五測儀器圖6—1拓方式普：1康387G12T68S26—1GTS–211D系列全站儀只有10個按鍵，如圖6—2所示，其名稱與功能見表6–1。五測儀器方式系表6–1GTS–2100系列全站儀的按鍵名稱及功能鍵ANG名稱

功能坐標測量鍵坐標測量模式距離測量鍵距離測量模式角度測量鍵角度測量模式MENU菜單鍵在菜單模式和正常測量模式之間切換，在菜單模式下設置應用測量與調(diào)節(jié)方式ENS退出鍵返回測量模式或上一層模式從正常測量模式直接進入數(shù)據(jù)采集模式或放樣模式POWER電源鍵F1–F4軟鍵（功能鍵）電源開關對應于顯示的軟鍵信息五測儀器 聯(lián)系方式6–2

GTS–211D顯示窗內(nèi)常用符號的意義顯示內(nèi)容顯示內(nèi)容V垂直角E東向坐標HR水平角（右）Z高程HL水平角（左）*EDN（電子測距）正在進行HD水平距離M以米為單位VD高差Ft以英尺為單位SD斜距Fi以英尺與英寸為單位N北向坐標五測儀器方式系表6–3角度測量模式頁碼軟鍵顯示符號功能F1OSET水平角度為0°0′0″1F2HOLD鎖定水平角F3F4HSETP1↓通過鍵入數(shù)字設置水平角顯示第2頁軟鍵功能F1TILT設置傾斜改正，如果選擇ON。則顯示窗顯示2F2F3F4REPV℅P2↓傾角改正數(shù)角度重復測量模式，※這個功能僅GTS–211D才有垂直角、百分比坡度模式顯示第3頁軟鍵功能3F1F2H–BZR/L對每隔90°水平角設置蜂鳴聲變換水平角的右/左旋轉計數(shù)方向F3F4CMPSP3↓變換天頂距/高度角顯示第1頁軟鍵功能五測儀器方式系表6–4距離測量模式F1MEAS啟動測量1

F2MODE設置測量模式精測/粗測/跟蹤F3S/A設置音響模式F4P1↓顯示第2頁軟鍵模式2F1

OFSE

偏心測量模式F2

T

放樣測量模式F3

S．O

米，英尺，或者英尺、英寸單位的F4

M/f/i

變換P2↓

顯示第1頁軟鍵功能五測儀器方式系表6–5

坐標測量模式F1MEAS開始測量1

F2MODE設置測量模式精測/粗測/跟蹤F3S/A設置音響模式F4P1↓顯示第2頁軟鍵模式2F1F2R．HTINS．通過輸入設置棱鏡高度通過輸入設置儀器高度F3HT通過輸入設置測站點坐標F4OCCP2↓顯示第３頁軟鍵功能3F1F2OFSETS．O偏心測量模式放樣測量模式F3F4M/f/iP3↓米，英尺，或者英尺、英寸單位的變換五測儀器聯(lián)系顯方示式：第1381711頁2682軟61鍵功能1．全站儀測量的注意事項:五測儀器方式系(1)嚴禁將儀器直接放到地面上，以免砂土對中心螺旋造成損壞。

(2)不能用望遠鏡直接照準太陽，以免傷害眼睛和使測距總發(fā)光二管受損。(3)在強光下、雨天或潮濕環(huán)境下測量時，請在傘的掩護下進行。

(4)遷站時，勿必將儀器從三角架上取下。(5)儀器要小心輕放，避免強烈的撞擊或振動。(6)觀測者離開儀器時，應給儀器罩上保護罩。(7)在取下內(nèi)部電池時，應先關掉電源。將儀器放入儀器箱時，應先取下電池，并按所示布局擺放。箱時，應確保儀器和干燥劑是干燥的，以避免由于內(nèi)部潮濕而損儀器。距離測量單位:米(m)、英尺(ft)。出廠時設為米(m)。大氣折光和地球曲率常數(shù)K的選擇:k=0,k=0.14,k=2.0,出廠

k=0.14。垂角自動補償或不補償?shù)倪x擇,出廠時設為選擇補償。2．測量前的準備將GTS–211D全站儀對中、整平后POWER鍵，即打開電源，顯示器初始化約兩秒后，顯示零指示設置令（OSET）、當前的棱鏡常數(shù)(PSM)、大氣改正值(PPM)以及電池剩余容量。如圖6–3所示。中PPM表示大氣改正值，“

”表示電池電量，有三個“

”表示電池電量充足，有一個“

”表示電池電量不足,但還可以測量。當出現(xiàn)閃爍時或顯示“Batteryempty”

（電量空）時，必換上沖好電的電池，方能進行測量。五圖測儀6器–ww3w.5cyq.com聯(lián)系方式轉望遠鏡，使望遠鏡的視準軸通過水平線，立即顯示垂直度盤讀數(shù)和水平度盤讀數(shù)。若儀器沒有整平（超出動補償范圍），又設置了自動傾角模式，則此時不顯示盤讀數(shù)。使用GTS–211D全站儀輸入字母是借助軟鍵（F1、F2、F3、F4）和光柵移動鍵（▼、▲、、）來實現(xiàn)的。按INPUT（F1）鍵輸入開始，按ENT（F4）鍵輸入結束。五測儀器方式系角度測量開機設置讀數(shù)指標后，就進入角度測量模式，或者按ANG鍵進入角度模式。水平角右角和垂直角測量如圖6-4，欲測A,B兩方向的水平角，在O整置儀器后，照準目標A,按F1（OSET）鍵和YES鍵，可設置目標A的水平讀數(shù)為0°0′0。旋轉一起照準目標B，直接顯示目標B的水平角H和垂直角V。水平角右角，即儀器右旋角，從上往下看水平度盤，水平讀數(shù)順時針增大；水平角左角，即左旋角，水平讀數(shù)逆時針增大。在角模式下，按F4（↓）鍵兩次轉到第3頁功能。每按F2（R/L）一次,右角交替切換。通常使用右角模式觀測。圖6—4五測儀器方式系3．3水平角讀數(shù)設置五測儀器方式系水平讀數(shù)設置有兩種方法。方法1：通過鎖定水平讀數(shù)進行設置。先轉動照準部，使水平讀數(shù)接近要設置的讀數(shù)，接著用水平微動螺旋旋至所需的水平讀數(shù)，然后按F2（HOLD）鍵，使水平讀數(shù)不變，再轉動照準部照準目標。按YES鍵完成水平讀數(shù)設置。方法2：通過鍵盤輸入進行設置，先照準目標，再按F3（HSET）鍵，按提示輸入所要的水平讀數(shù)。在測角模式，可進行角度復測、水平角90

間隔蜂鳴聲的設置。垂直角與百分度（坡度）切換、天頂距與高度角切換等。4．距離測量距離測量可設為單次測量和N次測量。一般設為單次測量，以節(jié)約用電。距離測量可區(qū)分三種測量模式，即精測模式、粗測模式、跟蹤模式。一般情況先用精測模式觀測，最小顯示單位為1mm,測量時間約2.5s。粗測模式最小顯示單位為10mm。測量時間約0.7s跟蹤模式用于觀測移動目標，最小顯示單位為10mm，測量時為0.3s。五測儀器方式系4．1

距離測量當距離測量模式和觀測次數(shù)設定后，在測角模式下，照準棱鏡中心，按鍵，即開始連續(xù)測量距離，顯示內(nèi)容從上往下為水平角（HR）、平距（HI）和高差（VD）。若再按

鍵一次，顯示內(nèi)容變?yōu)樗浇牵℉R），垂直角（V）和斜距（SD）。當連續(xù)測量不再需要時，可按F1（MEAS）鍵，按設定的次數(shù)距離測量，最后顯示距離平均值。注意，當光電測距正在工作時，HD右邊出現(xiàn)“*”標志。五測儀器方式系4．2放樣（Ｓ．O）在距離測量模式下，按（Ｓ．O）鍵（第2頁F2）可進距離放樣，顯示出測量的距離與設計的放樣距離之差。放樣（Ｓ．O）模式下，選擇平距（HD）、高差（VD）和斜距（SD）中的一種測量方式輸入放樣設計的距離，然后照準棱鏡，按

鍵，開始放樣測量，顯示測量距離與放樣設計距離之差。移動棱鏡，直到與設計距離差值為0m。五測儀器方式系GTS–211D全站儀可在坐標測量模式

下直接測定碎部點（立棱鏡點）坐標。在坐標測量之前必須將全站儀進行定向。輸入測站點坐標。若測量三維坐標，還必須輸入儀器高和棱鏡高。具體操作如下：在坐標測量模式下，先通過第二頁的F1（R..HT）,F2(INS.HT),F3

(OCC)分別輸入棱鏡高、儀器高和測站點坐標，再在角度測量模式下，照準后向點（后視點），設定測站點到水平度盤讀數(shù)，完成全站儀的定向。然后照準立于碎部點的棱鏡，按 鍵，開始測量，顯示碎部點坐標（N，E，Z）即（X，Y，H）。5．坐標測量圖6—5方式測儀器聯(lián)系6．數(shù)據(jù)采集GTS-211D全站儀可將測量數(shù)據(jù)存儲在內(nèi)存中，內(nèi)存可分配給測量數(shù)據(jù)（被采集的數(shù)據(jù)）和已知數(shù)據(jù)（放樣點或控制點的坐標數(shù)據(jù)）存儲，最多可存儲2000點。

GTS-211D全站儀菜單模式（特殊模式）內(nèi)容很多，可進行數(shù)據(jù)采集、放樣、存儲管理、專用測量（懸高測量、對邊測量、測站點增測、面積計算等等）及設置工作。下面重點介紹數(shù)據(jù)采集及存儲管理按MENU鍵，儀器進入特殊模式，顯示主菜單：按（DATA-COLLECT）鍵，儀器進入數(shù)據(jù)采集工作狀態(tài)；按（MEMORY

MGR）鍵，內(nèi)存管理工作狀態(tài)。五測儀器方式系數(shù)據(jù)采集準備工作測站設置在特殊模式下，選擇（DATA-COLLECT），使儀器進入數(shù)據(jù)采集工作狀態(tài)。首先提示輸入數(shù)據(jù)采集文件名這個文件可在“LIST”下通過按或鍵下滾動文件目錄，選定個文件名；也可直接輸入文件名。隨后數(shù)據(jù)采集菜單2/3下，輸測站數(shù)據(jù)（測站點坐標`儀器高等）及后視點數(shù)據(jù)（后視點坐標或定向角度`目標高等）照準后視點。選擇“測量”，即完成測站設置。五測儀器方式系測站點數(shù)據(jù)可由如下兩種方法設定：五測儀器方式系利用內(nèi)存中的坐標數(shù)據(jù)來決定。直接由鍵盤輸入。后視點數(shù)據(jù)可按下三種方法設定

(1)利用內(nèi)存中的坐標數(shù)據(jù)決定。(2)直接鍵入后視點坐標。直接鍵入定向。6．1．2參數(shù)設置進行數(shù)據(jù)采集之前，應進行有關參數(shù)設置，如選擇精測模式、單次測距、記錄數(shù)據(jù)前要確認測量結果、先輸入有關數(shù)據(jù)后進行測（EDIT----MEAS）、

退出數(shù)據(jù)采集模式時(ERE)、

自動將測量數(shù)據(jù)轉換成坐標數(shù)據(jù)文件等。參數(shù)設置在數(shù)據(jù)采集菜單3/下進行，按

（CONFIG）鍵，顯示

CONFIG菜單1/2或2/2，逐一設定。五測儀器方式系“數(shù)據(jù)采集”的操作步驟鍵入控制點坐標先由主菜單中的內(nèi)存管理（MEMORY

MGR）進入坐標輸入（COORD.INPUT）狀態(tài)：(1)輸入便于記憶的文件名。

(2)輸入點號PT#(3)依次輸入N（x）、E（y）、Z（H）坐標數(shù)據(jù)。(4)輸入完坐標后，進入下一個點的輸入，點號PT#自動加1。若輸入的內(nèi)容有誤，可在存儲管理菜單中，通過刪除文件的坐標數(shù)據(jù)菜單（DELETE

COORD）刪除有誤的坐標。6．2．2整置儀器在測站點上對中、整平，按下儀器電源開關POWER，轉動望遠鏡，使全站儀進入觀測狀態(tài)，再按MENU鍵，進入主菜單。五測儀器方式系輸入數(shù)據(jù)采集文件名在主菜單下，選擇數(shù)據(jù)采集（DATA

COLLECT），輸入數(shù)據(jù)采集文件名。

這個文件名與內(nèi)業(yè)輸入控制點坐標的文件名相同。可以直接鍵入（INPUT），也可以從庫里查找（LIST）。若內(nèi)業(yè)沒有輸入控制點坐標，這時要輸入便于記憶的數(shù)據(jù)采集文件名，按ENT鍵輸入。輸入測站點數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)采集菜單1/3下，選擇F1（OCC.PT#INPUT），分別輸入測站點的點號（PT#）或坐標（N，E，Z）、測站編碼（ID）、儀器高（INS.HT）。按F4（OCNEZ）鍵輸入測站點點號或坐標。是輸入點號還是直接輸入坐標，由F3（NEZ）切換。最后按ENT鍵輸入。若采用無碼作業(yè)，測站上可不輸入編碼（ID），用鍵跳過去；若測平面圖，儀器高（INS.HT）可不輸入。輸入后視點（定向點）數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)采集菜單1/3下，選擇F2（BACKSIGHT）鍵進入后視點（定向點）數(shù)據(jù)設置狀態(tài)。按F4（BS）鍵即可輸入定向點坐標或定向角，通過按F3（NE/AZ）鍵可使輸入方法在坐標值、設置水平角和坐標點之間交替切換。另外，在后視點數(shù)據(jù)設置（BACKSIGHT）狀態(tài)下，按、鍵，可直接輸入后視點編碼和目標高（

棱鏡高）。五測儀器方式系6．2．6定向當測站點數(shù)據(jù)和后視點輸入完成后，按F3（MEAS）鍵，再照準后視點，選擇一種測量模式，如按F2（SD）鍵，進入斜距測量；F3（NEZ）鍵，進入坐標測量。這時，水平度盤自動