關(guān)于全站儀測(cè)量原理和常用功能，全站儀測(cè)量原理這個(gè)很多人還不知道，今天菲菲來為大家解答以上的問題，現(xiàn)在讓我們一起來看看吧！

1、全站儀是一種集光、機(jī)、電為一體的高技術(shù)測(cè)量儀器，是集水平角、垂直角、距離(斜距、平距)、高差測(cè)量功能于一體的測(cè)繪儀器系統(tǒng)。

2、它的基本測(cè)量原理是電子測(cè)距技術(shù)和電子測(cè)角技術(shù)。

3、1.1 電子測(cè)距技術(shù)電子測(cè)距的基本原理是利用電磁波在空氣中傳播的速度為已知這一特性,測(cè)定電磁波在被測(cè)距離上往返傳播的時(shí)間來求得距離值。

4、但是,這種直接測(cè)距的方法實(shí)現(xiàn)起來非常困難,當(dāng)我們要求較高的測(cè)量精度時(shí),對(duì)測(cè)量時(shí)間的要求很高,這在實(shí)踐過程中是非常困難的。

5、因此，在實(shí)際的測(cè)距過程中可以根據(jù)此原理采取改進(jìn)的方法進(jìn)行測(cè)距。

6、在實(shí)際過程中主要用兩種方法,脈沖法和相位法。

7、1) 脈沖法測(cè)距使用的光源為激光器,它發(fā)射一束極窄的光脈沖射向目標(biāo),同時(shí)輸出一電脈沖信號(hào),打開電子門讓標(biāo)準(zhǔn)頻率發(fā)生器產(chǎn)生的時(shí)標(biāo)脈沖通過并對(duì)其進(jìn)行計(jì)數(shù)。

8、光脈沖被目標(biāo)反射后回到發(fā)射器,同樣產(chǎn)生一電脈沖,關(guān)閉電子門終止時(shí)標(biāo)脈沖通過。

9、實(shí)踐表明,其測(cè)量精度不低于相位法測(cè)距的精度。

10、基本測(cè)距原理如(圖1)所示。

11、2) 相位法相位法測(cè)距是測(cè)定由儀器連續(xù)發(fā)射的電磁波正弦信號(hào)在被測(cè)距離上往返傳播所產(chǎn)生的相位差,根據(jù)相位差來得到距離。

12、在所有的全站儀測(cè)距部分標(biāo)稱精度指標(biāo)的表達(dá)式中，均使用±(A+BD)的形式。

13、該精度表達(dá)式有A和BD組成，A代表固定誤差，單位為mm。

14、固定誤差主要由儀器加常數(shù)的測(cè)定誤差、對(duì)中誤差、測(cè)相誤差等引起。

15、固定誤差與測(cè)量的距離無關(guān)，即不管實(shí)際測(cè)量的距離多長,全站儀將存在不大于該值的固定誤差。

16、全站儀的這一部分誤差一般在1-5mm之間。

17、BD代表比例誤差，它主要由儀器頻率誤差，大氣折射誤差引起。

18、B的單位為ppm。

19、B和D的乘積形成比例誤差。

20、一旦距離確定，則比例誤差部分就會(huì)確定。

21、固定誤差與比例誤差絕對(duì)值之和，在冠以偶然誤差±號(hào)，即構(gòu)成全站儀測(cè)距精度。

22、此外，在全站儀進(jìn)行測(cè)距的過程中還需要加上氣象改正和乘常數(shù)。

23、通過在測(cè)量作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的溫度T和氣壓P以及濕度H，按照一定的氣象改正公式，求出氣象改正數(shù)ppm以及距離改正數(shù)ΔD。

24、不同的廠家的全站儀，其氣象改正公式也不同。

25、氣象改正ppm 是一種比例改正因子，它隨測(cè)量現(xiàn)場(chǎng)的溫度、氣壓變化而變化，不是一個(gè)固定值。

26、在進(jìn)行此項(xiàng)改正之后，全站儀尚存在另外一個(gè)相對(duì)固定的比例改正因子,習(xí)慣上把它叫做乘常數(shù)，其單位同樣是ppm。

27、它的作用是用于改正與距離成比例的系統(tǒng)誤差，這種誤差是由于頻率偏移，折射率的偏移，發(fā)光管相位不均勻性等原因所引起的。

28、每臺(tái)儀器均存在著乘常數(shù)，只是大小不同而已。

29、一般大的由十幾個(gè)ppm，小的則有零點(diǎn)幾個(gè)ppm，甚至可以忽略不計(jì)。

30、用戶可根據(jù)測(cè)量任務(wù)對(duì)精度的要求，來決定加上這項(xiàng)改正。

31、1.2 電子測(cè)角技術(shù)電子測(cè)角,即角度測(cè)量的數(shù)字化，也就是自動(dòng)數(shù)字顯示角度測(cè)量結(jié)果，其實(shí)質(zhì)是用一套角碼轉(zhuǎn)換系統(tǒng)來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的光學(xué)讀數(shù)系統(tǒng)。

32、目前，這套轉(zhuǎn)換系統(tǒng)有兩類:一類是采用光柵度盤的所謂“增量法”測(cè)角;一類是采用編碼度盤的所謂“絕對(duì)法”測(cè)角。

33、1) 光柵度盤測(cè)角原理(增量法)光柵就是具有刻制成許多寬度和間隔都相等的直線條紋的光學(xué)器件，即它是由許多等間隔的透光的縫隙和不透光的刻畫線所組成。

34、光通過光柵時(shí)會(huì)產(chǎn)生光的衍射效應(yīng)。

35、用于透射衍射的光柵稱為透射光柵，用于反射光衍射的光柵稱為反射光柵。

36、光柵有兩個(gè)基本參數(shù)，一是毫米長度范圍內(nèi)的條紋數(shù)，稱為條紋密度:二是相鄰條紋之間的距離，稱為間距。

37、根據(jù)測(cè)量對(duì)象不同，有長度測(cè)量用的光柵刻在一直尺上稱為直線光柵。

38、另一種是用于角度測(cè)量的光柵，是在度盤徑向按等角距離刻制的輻射狀的徑向光柵。

39、2) 編碼度盤測(cè)角原理(絕對(duì)法)編碼度盤類似于普通光學(xué)度盤的玻璃碼盤，在此平面上分著若干寬度相同的同心圓環(huán)，而每一圓環(huán)又被刻制成若干等長的透光和不透光區(qū)，這種圓環(huán)稱為編碼度盤的“碼道”。

40、每條碼道代表一個(gè)二進(jìn)制的數(shù)位，有里到外，位數(shù)由高到低。

41、在碼道數(shù)目一定的條件下，整個(gè)編碼盤可以分成數(shù)目一定，面積相等的扇形區(qū)，稱為編碼盤碼區(qū)。

42、處于同一碼區(qū)內(nèi)的各碼道的透光區(qū)與不透光區(qū)的排列，構(gòu)成編碼盤的一個(gè)編碼,這一碼區(qū)所顯示的角度范圍，稱為編碼度盤的角度分辨率。

43、為了讀取各碼區(qū)的編碼數(shù)，需要編碼度盤的碼道一測(cè)設(shè)置光源，而在對(duì)應(yīng)的碼盤另一側(cè)設(shè)置光電探測(cè)器，每一檢測(cè)器對(duì)應(yīng)一個(gè)光源。

44、碼盤上的發(fā)光二極管和碼盤下的光敏二極管組成測(cè)角的讀定標(biāo)志，把碼盤的透光和不透光，由光電二極管轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，以透光表示“1”，不透光表示“0”，這樣碼盤上每一格就對(duì)應(yīng)一個(gè)二進(jìn)制數(shù)，經(jīng)過譯碼即成十進(jìn)制數(shù)，從而能顯示一個(gè)度盤上讀出的方位或角度數(shù)值。

45、因此，編碼度盤的測(cè)角方式為絕對(duì)法測(cè)角。

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