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全站仪工作原理全站仪的结构概述《资讯》

发布时间:2020-08-17 12:12:54 阅读: 来源:卷帘机厂家

2017-09-18 11:03:43来源:电子产品世界网

全站仪较光学经纬仪而言,将光学度盘更换为光电扫描度盘,将人工光学测微读数更换为自动记录数据,使得全站仪的操作更加简单、精度更加准确、功能更加完善,那么完善后的全站仪原理是什么呢?下面由贤集网小编给大家做简要的分析,想要了解的小伙伴一起来看看吧!

简介:

全站仪,全站型电子测速仪的简称,是一种在角度测量自动化过程中逐步形成的一种新型测角测距仪器,是一种集光、机、电为一体的高技术测量仪器,是集水平角、垂直角、距离(斜距、平距)、高差测量功能于一体的测绘仪器系统。由于其仅一次安置仪器就可完成该测站上的全部测量工作,因此将其称为全站仪。全站仪现已在地下隧道施工、地上大型建筑等精密工程中都有着广泛的应用。

分类:

全站仪具有多种不同的分类方式:

全站仪根据外观结构的不同可分为积木型全站仪和整体型全站仪,其中,积木型全站仪指的是电子经纬仪、电子速测仪、电子记录器各个独立,可分离使用,也可组合使用;而整体型全站仪指的是其各个组成部分固定为一个整体存在,不可分割使用。

全站仪根据测量功能的不同可分为经典型全站仪(又称为常规型全站仪)、机动型全站仪、无合作目标型全站仪和智能型全站仪(又称为测量机器人),其中,经典型全站仪指的是具有电子测角测距和自动记录数据功能的全站仪;机动型全站仪指的是在经典型基础上添加自动找准目标功能的全站仪;无合作目标型全站仪指的是可在无反射棱镜条件下完成相应功能的全站仪;智能型全站仪指的是可在无人为干预条件下完成相应功能的全站仪。

全站仪根据最大可测距离的不同可分为短测程全站仪、中测程全站仪和长测程全站仪。

全站仪原理

全站仪主要由测角系统、测距系统、数据处理系统及通讯接口、键盘、电源等部分构成,其中,测角系统用于完成测角功能;测距系统用于完成测距功能;数据处理系统用于完成对数据的自动记录功能;通讯接口用于将内存与计算机连接起来,实现双向信息传输;键盘用于在测量过程中输入数据或操作指令;电源用于给全站仪提供工作所需能量。除此之外,全站仪还可根据需要接入同轴望远镜、双轴自动补偿系统等辅助设施,以增加其可完成功能。

结构概述:

同轴望远镜

全站仪的望远镜实现了视准轴、测距光波的发射、接收光轴同轴化。同轴化的基本原理是:在望远物镜与调焦透镜间设置分光棱镜系统,通过该系统实现望远镜的多功能,即既可瞄准目标,使之成像于十字丝分划板,进行角度测量。同时其测距部分的外光路系统又能使测距部分的光敏二极管发射的调制红外光在经物镜射向反光棱镜后,经同一路径反射回来,再经分光棱镜作用使回光被光电二极管接收;为测距需要在仪器内部另设一内光路系统,通过分光棱镜系统中的光导纤维将由光敏二极管发射的调制红外光传也送给光电二极管接收,进行而由内、外光路调制光的相位差间接计算光的传播时间,计算实测距离。

同轴性使得望远镜一次瞄准即可实现同时测定水平角、垂直角和斜距等全部基本测量要素的测定功能。加之全站仪强大、便捷的数据处理功能,使全站仪使用极其方便。

双轴自动补偿

在仪器的检验校正中已介绍了双轴自动补偿原理,作业时若全站仪纵轴倾斜,会引起角度观测的误差,盘左、盘右观测值取中不能使之抵消。而全站仪特有的双轴(或单轴)倾斜自动补偿系统,可对纵轴的倾斜进行监测,并在度盘读数中对因纵轴倾斜造成的测角误差自动加以改正(某些全站仪纵轴最大倾斜可允许至±6′)。,也可通过将由竖轴倾斜引起的角度误差,由微处理器自动按竖轴倾斜改正计算式计算,并加入度盘读数中加以改正,使度盘显示读数为正确值,即所谓纵轴倾斜自动补偿。

双轴自动补偿的所采用的构造(现有水平,包括Topcon,Trimble):使用一水泡(该水泡不是从外部可以看到的,与检验校正中所描述的不是一个水泡)来标定绝对水平面,该水泡是中间填充液体,两端是气体。在水泡的上部两侧各放置一发光二极管,而在水泡的下部两侧各放置一光电管,用一接收发光二极管透过水泡发出的光。而后,通过运算电路比较两二极管获得的光的强度。当在初始位置,即绝对水平时,将运算值置零。当作业中全站仪器倾斜时,运算电路实时计算出光强的差值,从而换算成倾斜的位移,将此信息传达给控制系统,以决定自动补偿的值。自动补偿的方式初由微处理器计算后修正输出外,还有一种方式即通过步进马达驱动微型丝杆,把此轴方向上的偏移进行补正,从而使轴时刻保证绝对水平。

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