全站仪基本常识及使用说明.doc

全站仪概述 随着现代科学技术的发展和计算机的广泛应用，一种集测距装置、测角装置和微处理器为一体的新型测量仪器应运而生。这种能自动测量和计算，并通过电子手簿或直接实现自动记录、存储和输出的测量仪器，称为全站型电子速测仪，简称全站仪。全站型电子速测仪是数字测图中常用的数据采集设备。全站仪分为分体式和整体式两类。分体式全站仪的照准头和电子经纬仪不是一个整体，进行作业时将照准头安装在电子经纬仪上，作业结束后卸下来分开装箱；整体式全站仪是分体式全站仪的进一步发展，照准头和电子经纬仪的望远镜结合在一起，形成一个整体，使用起来更为方便。对于基本性能相同的各种类型的全站仪，其外部可视部件基本相同。全站仪主要由五个系统组成：控制系统、测角系统、测距系统、记录系统和通讯系统。全站仪组成及各系统间关系见图8.5。 图8.5 全站仪组成及各系统间关系示意图 控制系统是全站仪的核心，主要由微处理机、键盘、显示器、存储卡、制动和微动旋钮、控制模块和通讯接口等软硬件组成。根据要求，通过键盘（面板）可以进行各种控制操作。如：参数预置，选择显示和记录模式，进行存贮卡格式化，建立或选择工作文件，数据输入输出，确定测量模式等。 全站仪的测角系统与传统光学经纬仪测角系统相比较，主要有两个方面的不同： （1）传统的光学度盘被绝对编码度盘或光电增量编码器所代替，用电子细分系统代替了传统的光学测微器； （2）由传统的观测者判读观测值及手工记录变为观测者直接读数并自动记录。 全站仪的测距系统与一般测距仪基本一致，只是体积更小，通常采用半导体砷化镓发光二极管作为光源。不同厂家生产的不同类型及系列的全站仪，其最大测程和距离测量误差均有较大变化。 全站仪的记录系统又称为电子数据记录器，它是一种存储测量资料的具有特定软件的硬件设备。数据记录器也有许多类型，但基本功能都一样，起着全站仪与电子计算机之间的桥梁作用，它使野外记录工作实现了自动化，减少了记录计算的差错，大大提高了野外作业的效率。目前，全站仪记录系统主要有三种形式：接口式、磁卡式和内存式。 全站仪的通信系统是野外数据采集到计算机和绘图仪自动成图的桥 梁。所涉及的仪器设备有：全站仪、计算机、存储卡和读卡器、电子手薄、接口电缆等。根据全站仪记录系统的不同，有三种不同的的通讯方案： （1）全站仪 电子手簿 计算机（接口式全站仪）； （2）全站仪 存贮卡 读卡器 计算机（磁卡式全站仪）； （3）全站仪 计算机（全站仪的测距标称精度表达式为： 式中：mD——测距中误差（mm）； a——标称精度中的固定误差（mm）； b— 标称精度中的比例误差系数（mm/km）； D——测距长度（km）。 工程中常用全站仪的测角精度一般为2″~5″。 全站仪的主要特点及各部件的名称 1.全站仪的主要特点 目前工程中所使用的全站仪基本都具备以下主要特点： （l）采用同轴双速制、微动机构，使照准更加快捷、准确。 （2）控制面板具有人机对话功能。控制面板由键盘和显示屏组成。除照准以外的各种测量功能和参数均可通过键盘来实现。仪器的两侧均有控制面板，操作十分方便。 （3）设有双向倾斜补偿器，可以自动对水平和竖直方向进行修正，以消除竖轴倾斜误差的影响。 （4）机内设有测量应用软件，可以方便地进行三维坐标测量、导线测量、对边测量、悬高测量、偏心测量、后方交会、放样测量等工作。 （5）具有双路通讯功能，可将测量数据传输给电子手簿或外部计算机，也可接受电子手簿和外部计算机的指令和数据。这种传输系统有助于开发专用程序系统，提高数据的可靠性与存储安全性。 2.全站仪各部件名称 由于全站仪生产厂家不同，全站仪的外形、结构、性能和各部件名称略有区别，但总的来讲是大同小异，为了说明问题，这里以拓普康GTS-211D电子全站仪为例。 拓普康GTS-211D电子全站仪有两面操作按键及显示窗，操作很方便。借助于其内部液体双轴补偿器能自动进行水平和垂直倾斜改正，补偿范围为±3′。GTS-21lD全站仪的测角最小读数为l ″，测角精度为5 ″，采用增量法读数；测距的最小读数为1mm，测距精度为（3mm+2ppm），单棱镜测距为l.1~1.2km，三棱镜测距为1.6～1.8km；内有自动记录装置，可存储2 400个测量数据（角度、距离、座标）及提供信息。GTS-211D全站 仪除能进行角度测量、距离测量、坐标测量、偏心测量、悬高测量和对边测量外，还能进行数据采集、放样及存储管理。 GTS-211D显示窗采用点阵式液晶显示（LCD），可显示4行，每行20个字符。通常前三行显示测量数据，最后一行显示随测量模式变化的按键功能。 ★全站仪的基本功能 1.测角功能：测量水平角、竖直角或天顶距； 2.测距功能：测量平距、斜距或高差； 3.跟踪测量：即跟踪测距和跟踪测角； 4.连续测量：角度或