全站仪工作原理操作介绍.ppt

一、全站仪的三轴误差 全站仪三轴的关系同光学经纬仪一样，包括垂直轴(竖轴)、水平轴(横轴)和视准轴，由于三轴的关系不正确引起的测角误差简称仪器的三轴误差。 1　视准轴误差 视准轴误差是由于视准轴和横轴之间不垂直所引起的误差，又称照准误差。其主要原因是由于安装和调整不当，望远镜的十字丝偏离了正确的位置，它是一个定值。此外，外界温度的变化也会引起视准轴的变化，而且这个变化是一个不定值。若令Δc为视准轴误差C对水平方向观测读数的影响，则有： 　　　　　　　　　　 (3-22) 显然，与视准轴误差成正比，且随着目标点的垂直角度α的增大而增大。 2　水平轴误差 水平轴误差是由于水平轴和垂直轴之间不垂直所引起的倾斜误差，又称为水平轴倾斜误差。其主要原因是由于安装或调整不完善，支撑水平轴的二支架不等高和水平轴两端的直径不等而引起的。由于仪器存在着横轴误差，当仪器整平后垂直轴垂直水平轴也不水平，这就会对水平方向引起观测误差。若令Δi为横轴倾斜误差i对水平方向观测读数的影响。则有： 　　　　　　　　　　　 (3-23) 显然， Δi的大小不仅与i角的大小成正比，而且与目标点的垂直角α有关。 3　垂直轴误差 垂直轴误差是由于仪器的垂直轴偏离铅垂位置所引起的误差，又称为垂直轴倾斜误差。其主要原因是仪器整平不完善、垂直轴晃动、土质松软引起脚架下沉或因振动、温度和风力等因素的影响而引起脚架移动等。若令Δν为垂直轴倾斜误差ν对水平方向观测读数的影响，则有： 　　　　　　　　　　　　　　　(3-24) 显然，垂直轴倾斜误差对水平方向值的影响不仅与垂直轴倾斜角有关，而且还随照准目标的垂直角度和观测目标的方位不同而不同。 在测量工作中，以上三种误差同时存在，前两种误差采用盘左、盘右读数取平均的方法可以消除，而垂直轴的倾斜误差对水平角和垂直角的影响不能消除。 三、补偿器的目的和作用 在测量工作中，有许多方面的因素影响着测量的精度，其中仪器的三轴误差是诸多误差源中最重要的因素。为了减少测量误差，人们经常采用盘左、盘右观测求平均值的方法，但这个过程比较麻烦，需要多花费一些时间，且容易导致操作上的错误。在许多应用工程中，测量精度的要求相对较低，如在一般建筑施工测量中，单镜位观测就能够满足精度要求；另外，由于担任许多定位和测量任务的人员，没有经过更多的有关测量技术方面的培训，这就给仪器提出了更高的要求，即应尽可能方便使用，自动减少三轴误差的影响。因此，补偿器的目的就是为了减少仪器的三轴误差对观测数据的影响。 补偿器的作用就是通过检测仪器垂直轴倾斜在轴和轴上的分量信息，自动地对测量值进行改正，从而提高采集数据的精度。 四、补偿器的工作原理 补偿器又称倾斜传感器，是全站仪里的一个重要部分。按工作原理可划分为摆式补偿器和液体补偿器；按补偿范围可划分为单轴补偿器、双轴倾斜补偿器和三轴补偿器。 1、单轴补偿器 在光学经纬仪上采用单轴补偿的方法，只能补偿由于垂直轴倾斜而引起的垂直度盘读数误差. 单轴补偿只能自动改正由于垂直轴倾斜误差对垂直度盘读数的影响。 ２、双轴倾斜补偿器 双轴倾斜补偿器是当仪器垂直轴倾斜时，能自动改正由于垂直轴倾斜误差对垂直度盘和水平度盘读数的影响。目前，绝大部分具有双轴补偿的仪器均采用液体补偿器。 3、三轴补偿器 三轴补偿器不仅能够补偿全站仪垂直轴倾斜引起的垂直度盘和水平度盘的读数误差，而且还能补偿由于水平轴倾斜误差和视准轴误差引起的水平度盘读数的影响。其采取的手段是用双轴补偿的方法来补偿垂直轴倾斜引起的垂直度盘和水平度盘的读数误差，并用机内计算软件来改正因横轴误差和视准轴误差引起的水平度盘读数误差。 第六节 全站仪的数据处理原理 全站仪的数据处理由仪器内部的微处理器接受控制命令后按观测数据及内置程序自动完成。要解决数据的自动传输与处理，首先要解决数据的存储方法。 存储器是关键，它是信息交流的中枢，各种控制指令、数据的存储都离不开它。存储的介质有电子存储介质和磁存储介质，目前使用的大多是磁存储介质，因为它所构成的存储器在断电后存储的信息仍能保留。 2　全站仪的观测数据 全站仪尽管生产厂家、型号繁多，其功能大同小异，但原始观测数据只有电子测距仪测量的仪器到棱镜之间的倾斜距离(斜距)；电子经纬仪测得的目标点的水平方向值、天顶距。全站仪的观测数据是水平角度、竖直角度、倾斜距离。 仪器只要开机并瞄准目标，角度测量实时都显示观测数据，其他测量方式实际上都只是测距并由这三个观测数据通过内置程序间接计算并显示出来的，称为计算数据