全站儀較光學(xué)經(jīng)緯儀而言,將光學(xué)度盤更換為光電掃描度盤,將人工光學(xué)測微讀數(shù)更換為自動記錄數(shù)據(jù),使得全站儀的操作更加簡單、精度更加準(zhǔn)確、功能更加完善,那么完善后的全站儀原理是什么呢?下面由賢集網(wǎng)小編給大家做簡要的分析,想要了解的小伙伴一起來看看吧!
簡介:
全站儀,全站型電子測速儀的簡稱,是一種在角度測量自動化過程中逐步形成的一種新型測角測距儀器,是一種集光、機、電為一體的高技術(shù)測量儀器,是集水平角、垂直角、距離(斜距、平距)、高差測量功能于一體的測繪儀器系統(tǒng)。由于其僅一次安置儀器就可完成該測站上的全部測量工作,因此將其稱為全站儀。全站儀現(xiàn)已在地下隧道施工、地上大型建筑等精密工程中都有著廣泛的應(yīng)用。
分類:
全站儀具有多種不同的分類方式:
全站儀根據(jù)外觀結(jié)構(gòu)的不同可分為積木型全站儀和整體型全站儀,其中,積木型全站儀指的是電子經(jīng)緯儀、電子速測儀、電子記錄器各個獨立,可分離使用,也可組合使用;而整體型全站儀指的是其各個組成部分固定為一個整體存在,不可分割使用。
全站儀根據(jù)測量功能的不同可分為經(jīng)典型全站儀(又稱為常規(guī)型全站儀)、機動型全站儀、無合作目標(biāo)型全站儀和智能型全站儀(又稱為測量機器人),其中,經(jīng)典型全站儀指的是具有電子測角測距和自動記錄數(shù)據(jù)功能的全站儀;機動型全站儀指的是在經(jīng)典型基礎(chǔ)上添加自動找準(zhǔn)目標(biāo)功能的全站儀;無合作目標(biāo)型全站儀指的是可在無反射棱鏡條件下完成相應(yīng)功能的全站儀;智能型全站儀指的是可在無人為干預(yù)條件下完成相應(yīng)功能的全站儀。
全站儀根據(jù)最大可測距離的不同可分為短測程全站儀、中測程全站儀和長測程全站儀。
全站儀原理
全站儀主要由測角系統(tǒng)、測距系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)及通訊接口、鍵盤、電源等部分構(gòu)成,其中,測角系統(tǒng)用于完成測角功能;測距系統(tǒng)用于完成測距功能;數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)用于完成對數(shù)據(jù)的自動記錄功能;通訊接口用于將內(nèi)存與計算機連接起來,實現(xiàn)雙向信息傳輸;鍵盤用于在測量過程中輸入數(shù)據(jù)或操作指令;電源用于給全站儀提供工作所需能量。除此之外,全站儀還可根據(jù)需要接入同軸望遠鏡、雙軸自動補償系統(tǒng)等輔助設(shè)施,以增加其可完成功能。
結(jié)構(gòu)概述:
同軸望遠鏡
全站儀的望遠鏡實現(xiàn)了視準(zhǔn)軸、測距光波的發(fā)射、接收光軸同軸化。同軸化的基本原理是:在望遠物鏡與調(diào)焦透鏡間設(shè)置分光棱鏡系統(tǒng),通過該系統(tǒng)實現(xiàn)望遠鏡的多功能,即既可瞄準(zhǔn)目標(biāo),使之成像于十字絲分劃板,進行角度測量。同時其測距部分的外光路系統(tǒng)又能使測距部分的光敏二極管發(fā)射的調(diào)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,再經(jīng)分光棱鏡作用使回光被光電二極管接收;為測距需要在儀器內(nèi)部另設(shè)一內(nèi)光路系統(tǒng),通過分光棱鏡系統(tǒng)中的光導(dǎo)纖維將由光敏二極管發(fā)射的調(diào)制紅外光傳也送給光電二極管接收,進行而由內(nèi)、外光路調(diào)制光的相位差間接計算光的傳播時間,計算實測距離。
同軸性使得望遠鏡一次瞄準(zhǔn)即可實現(xiàn)同時測定水平角、垂直角和斜距等全部基本測量要素的測定功能。加之全站儀強大、便捷的數(shù)據(jù)處理功能,使全站儀使用極其方便。
雙軸自動補償
在儀器的檢驗校正中已介紹了雙軸自動補償原理,作業(yè)時若全站儀縱軸傾斜,會引起角度觀測的誤差,盤左、盤右觀測值取中不能使之抵消。而全站儀特有的雙軸(或單軸)傾斜自動補償系統(tǒng),可對縱軸的傾斜進行監(jiān)測,并在度盤讀數(shù)中對因縱軸傾斜造成的測角誤差自動加以改正(某些全站儀縱軸最大傾斜可允許至±6′)。,也可通過將由豎軸傾斜引起的角度誤差,由微處理器自動按豎軸傾斜改正計算式計算,并加入度盤讀數(shù)中加以改正,使度盤顯示讀數(shù)為正確值,即所謂縱軸傾斜自動補償。
雙軸自動補償?shù)乃捎玫臉?gòu)造(現(xiàn)有水平,包括Topcon,Trimble):使用一水泡(該水泡不是從外部可以看到的,與檢驗校正中所描述的不是一個水泡)來標(biāo)定絕對水平面,該水泡是中間填充液體,兩端是氣體。在水泡的上部兩側(cè)各放置一發(fā)光二極管,而在水泡的下部兩側(cè)各放置一光電管,用一接收發(fā)光二極管透過水泡發(fā)出的光。而后,通過運算電路比較兩二極管獲得的光的強度。當(dāng)在初始位置,即絕對水平時,將運算值置零。當(dāng)作業(yè)中全站儀器傾斜時,運算電路實時計算出光強的差值,從而換算成傾斜的位移,將此信息傳達給控制系統(tǒng),以決定自動補償?shù)闹?。自動補償?shù)姆绞匠跤晌⑻幚砥饔嬎愫笮拚敵鐾猓€有一種方式即通過步進馬達驅(qū)動微型絲桿,把此軸方向上的偏移進行補正,從而使軸時刻保證絕對水平

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