不(bu)可不(bu)知的三種常用(yong)(yong)建筑測量(liang)儀器的使用(yong)(yong)方(fang)法

施工現場必不可少的三種測量儀器的使用方法，你知道嗎？

▲水準儀及其使用方法

高(gao)程(cheng)測量(liang)(liang)(liang)是測繪地形圖的基本工(gong)作(zuo)之一，另外(wai)大量(liang)(liang)(liang)的工(gong)程(cheng)、建(jian)筑施工(gong)也必(bi)須量(liang)(liang)(liang)測地面(mian)高(gao)程(cheng)，利用水(shui)準儀(yi)進行水(shui)準測量(liang)(liang)(liang)是精密測量(liang)(liang)(liang)高(gao)程(cheng)的主要方(fang)法。

一、水準儀器組合：

1、望遠鏡；

2、調(diao)整手(shou)輪；

3、圓水準器；

4、微(wei)調手(shou)輪(lun)；

5、水平制動手輪(lun)；

6、管水準器；

7、水平微調手輪；

8、腳(jiao)架。

二、操作要點：

在未知兩點間，擺開三腳架，從儀器箱取出水準儀安放在三腳架上，利用三個機座螺絲調平，使圓氣泡居中，跟著調平管水準器。水平制動手輪是調平的，在水平鏡內通過三角棱鏡反射，水平重合，就是平水。將望遠鏡對準未知點（1）上的(de)塔尺(chi)，再次調(diao)平管水平器重合，讀出塔尺(chi)的(de)讀數（后視），把(ba)望遠鏡旋轉到未知(zhi)點（2）的塔(ta)(ta)尺(chi)，調整管水平(ping)器(qi)，讀出塔(ta)(ta)尺(chi)的讀數（前(qian)視），記(ji)(ji)到記(ji)(ji)錄本上。

計算公式：兩點高差=后視－前視。

三、校正方法：

將儀器擺在兩固定點中間，標出兩點的水平線，稱為a、b線，移動儀器到固定點一(yi)端，標出兩點的水平線，稱為(wei)a’、b’。計(ji)算如(ru)果a－b≠a’－b’時(shi)，將(jiang)望遠鏡橫(heng)絲對準偏差一半的數值。用校針(zhen)將(jiang)水(shui)準儀的上下(xia)螺釘(ding)調整，使管水(shui)平(ping)泡吻(wen)合為(wei)止(zhi)。重復(fu)以(yi)上做(zuo)法，直到相等為(wei)止(zhi)。

四、水準儀的使用方法

水準儀的使(shi)用包括(kuo)：水準儀的安置、粗平(ping)、瞄準、精平(ping)、讀數(shu)五個(ge)步(bu)驟。

1、安置

安置(zhi)是將儀(yi)器(qi)安裝在(zai)可以(yi)伸縮的(de)三腳(jiao)架上(shang)并置(zhi)于(yu)兩觀測點之間。首先打開三腳(jiao)架并使高度適中，用目(mu)估法使架頭大致水平并檢查腳(jiao)架是否(fou)牢固(gu)，然(ran)后打開儀(yi)器(qi)箱，用連(lian)接螺旋(xuan)將水準儀(yi)器(qi)連(lian)接在(zai)三腳(jiao)架上(shang)。

2、粗平

粗平是使儀器的(de)(de)視(shi)線粗略(lve)水平，利(li)用(yong)(yong)腳螺旋置園水準氣(qi)泡居于園指標圈之中。具體(ti)方(fang)(fang)法用(yong)(yong)儀器練習。在整平過程中，氣(qi)泡移動的(de)(de)方(fang)(fang)向(xiang)與大姆指運動的(de)(de)方(fang)(fang)向(xiang)一致(zhi)。

3、瞄準

瞄準(zhun)是用(yong)望遠(yuan)鏡準(zhun)確地瞄準(zhun)目(mu)標。首先是把望遠(yuan)鏡對(dui)向遠(yuan)處明亮的背景，轉(zhuan)動(dong)目(mu)鏡調焦螺旋，使(shi)(shi)十(shi)字(zi)絲(si)(si)最(zui)清晰(xi)。再(zai)松開(kai)固定螺旋，旋轉(zhuan)望遠(yuan)鏡，使(shi)(shi)照門和(he)準(zhun)星(xing)的連(lian)接對(dui)準(zhun)水(shui)準(zhun)尺(chi)(chi)，擰緊固定螺旋。最(zui)后轉(zhuan)動(dong)物鏡對(dui)光(guang)螺旋，使(shi)(shi)水(shui)準(zhun)尺(chi)(chi)的清晰(xi)地落在十(shi)字(zi)絲(si)(si)平面上，再(zai)轉(zhuan)動(dong)微動(dong)螺旋，使(shi)(shi)水(shui)準(zhun)尺(chi)(chi)的像靠于(yu)十(shi)字(zi)豎絲(si)(si)的一側(ce)。

4、精平

精平(ping)是使(shi)望(wang)遠鏡的(de)視線精確水(shui)平(ping)。微傾水(shui)準儀，在水(shui)準管(guan)上部裝有一組棱鏡，可(ke)將水(shui)準管(guan)氣泡(pao)兩(liang)端(duan)，折射到鏡管(guan)旁的(de)符(fu)合(he)水(shui)準觀察窗(chuang)內(nei)，若氣泡(pao)居中(zhong)時，氣泡(pao)兩(liang)端(duan)的(de)象將符(fu)合(he)成(cheng)一拋物線型，說(shuo)明視線水(shui)平(ping)。若氣泡(pao)兩(liang)端(duan)的(de)象不相符(fu)合(he)，說(shuo)明視線不水(shui)平(ping)。這時可(ke)用右手轉動(dong)微傾螺旋使(shi)氣泡(pao)兩(liang)端(duan)的(de)象完全符(fu)合(he)，儀器便可(ke)提供一條水(shui)平(ping)視線，以滿足水(shui)準測量基(ji)本原理的(de)要求。注意：氣泡(pao)左半部份的(de)移(yi)動(dong)方向，總與右手大拇指(zhi)的(de)方向不一致(zhi)。

5、讀數

用十(shi)字絲，截讀水準(zhun)尺(chi)上的(de)(de)讀數(shu)。現在的(de)(de)水準(zhun)儀多(duo)是倒(dao)象望(wang)遠鏡，讀數(shu)時應由上而下(xia)進行。先(xian)估讀毫米級讀數(shu)，后報(bao)出全部讀數(shu)。

注意：水準儀使用步(bu)驟一定要按上(shang)面順序進行(xing)，不能(neng)顛倒，特別是讀數前的符合水泡調整，一定要在(zai)讀數前進行(xing)。

五、水準儀的測量

測定地面點高程的工作，稱為高程測量。高程測量是測量的基本工作之一。高程測量按所使用的儀器和施測方法的不同，可以分為水準測量、三角高程測量、GPS高(gao)(gao)(gao)程(cheng)測(ce)量(liang)(liang)(liang)(liang)和(he)氣(qi)壓高(gao)(gao)(gao)程(cheng)測(ce)量(liang)(liang)(liang)(liang)。水(shui)準測(ce)量(liang)(liang)(liang)(liang)是(shi)目(mu)前(qian)精度最高(gao)(gao)(gao)的(de)一種(zhong)高(gao)(gao)(gao)程(cheng)測(ce)量(liang)(liang)(liang)(liang)方法(fa)，它廣泛應用于國(guo)家高(gao)(gao)(gao)程(cheng)控制測(ce)量(liang)(liang)(liang)(liang)、工程(cheng)勘測(ce)和(he)施(shi)工測(ce)量(liang)(liang)(liang)(liang)中(zhong)。

水準(zhun)(zhun)測(ce)量的(de)原理是利(li)用水準(zhun)(zhun)儀提供的(de)水平視線，讀取(qu)豎立(li)于兩(liang)個點上的(de)水準(zhun)(zhun)尺上的(de)讀數，來(lai)測(ce)定兩(liang)點間的(de)高差(cha)，再根據已知(zhi)點高程計算待定點高程。

如下圖所示，在地面上有A、B兩點，已(yi)知(zhi)A點的高(gao)程為(wei)HA、為求B點的高程HB，在(zai)A、B兩(liang)點之間安(an)骨水準儀(yi)，A、B兩點亡各豎立一(yi)把水準尺，通過水準儀的望遠(yuan)鏡讀取(qu)水平視線(xian)分別(bie)在A、B兩(liang)點水準(zhun)尺(chi)上截取的讀數為(wei)a和b，可以求出A、B兩(liang)點問的高(gao)差為：

設水準測量的前進方向為A點(dian)至(zhi)B點，則(ze)稱A點(dian)為后視(shi)點(dian)，其水準尺讀數(shu)a為后視讀(du)數；稱B點(dian)為前視點(dian)，其水(shui)準尺(chi)讀(du)數(shu)b為前(qian)視讀數。因此，兩點(dian)間(jian)的高(gao)差(cha)等于：

hAB=后視讀數-前視讀(du)數

若后視讀數大于前視讀數，則高差為正，表示B點(dian)比(bi)A點高(gao)，hAB>0；若(ruo)后視讀數小于前視讀數，則高差為負，表示(shi)B點比(bi)A點低，hAB<0。

如果A、B兩點相(xiang)距(ju)不(bu)遠(yuan)，且高差不(bu)大，則安置一次水準儀，就可(ke)以測得(de)高差hAB。此時B點高程為：

當架設一次水準儀需要測量多個前視點B1，B2，…，Bn的高(gao)程時，采用(yong)視線(xian)高(gao)程計(ji)算這些(xie)點(dian)的高(gao)程就非常方便。設(she)水準儀對豎立在B1，B2，…，Bn點(dian)上(shang)的(de)水準尺讀(du)數分別為b1，b2，…，bn時，則高程計(ji)算(suan)公式為：

如果A、B兩(liang)點相距較(jiao)遠或高(gao)差較(jiao)大(da)，安置一(yi)次儀器無法測得其高(gao)差時，就需(xu)要在兩(liang)點間增設若干個作為傳遞(di)高(gao)程(cheng)的臨時立尺(chi)點，稱(cheng)為轉點（簡稱TP點），如圖中的TP1，TP 2，…點，并依次連續設站觀測，設測得的各站高(gao)差為：

六、保養與維修

1、水(shui)準儀(yi)是(shi)精密的(de)光學儀(yi)器，正確合理使用和(he)保管對(dui)儀(yi)器精度和(he)壽命有很大(da)的(de)作用；

2、避免陽光直曬，不許(xu)可證隨便拆(chai)卸儀(yi)器(qi)；

3、每個微調都應輕(qing)輕(qing)轉動，不(bu)要用力過(guo)大。鏡片(pian)、光學片(pian)不(bu)準用手(shou)觸片(pian)；

4、儀器有故(gu)障，由熟悉(xi)儀器結(jie)構者或修理(li)(li)部修理(li)(li)；

5、每次使(shi)用(yong)完后，應對儀(yi)器擦(ca)干(gan)凈，保(bao)持(chi)干(gan)燥。

▲經緯儀的使用方法

一、經緯儀

經緯儀(yi)是(shi)測量工作中的主要測角儀(yi)器。由望遠(yuan)鏡、水平度盤、豎直度盤、水準器、基座等組(zu)成。

測量(liang)時，將經(jing)(jing)(jing)(jing)緯(wei)(wei)儀(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)安置在三(san)腳(jiao)架上，用(yong)垂球(qiu)或光學對(dui)點(dian)器將儀(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)器中心對(dui)準地(di)面測站點(dian)上，用(yong)水準器將儀(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)器定(ding)平，用(yong)望遠鏡瞄準測量(liang)目(mu)標(biao)，用(yong)水平度盤和豎(shu)直(zhi)度盤測定(ding)水平角和豎(shu)直(zhi)角。按(an)(an)精度分為(wei)精密經(jing)(jing)(jing)(jing)緯(wei)(wei)儀(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)和普(pu)通經(jing)(jing)(jing)(jing)緯(wei)(wei)儀(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)；按(an)(an)讀(du)數設備(bei)可(ke)分為(wei)光學經(jing)(jing)(jing)(jing)緯(wei)(wei)儀(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)和游標(biao)經(jing)(jing)(jing)(jing)緯(wei)(wei)儀(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)；按(an)(an)軸系構(gou)造分為(wei)復測經(jing)(jing)(jing)(jing)緯(wei)(wei)儀(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)和方(fang)向經(jing)(jing)(jing)(jing)緯(wei)(wei)儀(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)。此外，有可(ke)自動按(an)(an)編碼穿(chuan)孔(kong)記(ji)錄度盤讀(du)數的(de)(de)編碼度盤經(jing)(jing)(jing)(jing)緯(wei)(wei)儀(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)；可(ke)連續自動瞄準空中目(mu)標(biao)的(de)(de)自動跟蹤經(jing)(jing)(jing)(jing)緯(wei)(wei)儀(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)；利用(yong)陀螺定(ding)向原(yuan)理迅速獨立(li)測定(ding)地(di)面點(dian)方(fang)位(wei)的(de)(de)陀螺經(jing)(jing)(jing)(jing)緯(wei)(wei)儀(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)和激光經(jing)(jing)(jing)(jing)緯(wei)(wei)儀(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)；具有經(jing)(jing)(jing)(jing)緯(wei)(wei)儀(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)、子午儀(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)和天頂儀(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)三(san)種(zhong)作用(yong)的(de)(de)供天文觀測的(de)(de)全能經(jing)(jing)(jing)(jing)緯(wei)(wei)儀(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)；將攝(she)(she)影機(ji)與經(jing)(jing)(jing)(jing)緯(wei)(wei)儀(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)結(jie)合一起供地(di)面攝(she)(she)影測量(liang)用(yong)的(de)(de)攝(she)(she)影經(jing)(jing)(jing)(jing)緯(wei)(wei)儀(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)等。

DJ6經緯儀是一種廣泛使用(yong)在(zai)地(di)形測量、工程及礦(kuang)山(shan)測量中的(de)光(guang)學經緯儀。主要由(you)水平度盤、照(zhao)準部和基座(zuo)三(san)大部分組成。

1、基座部分

用于支撐基照(zhao)準部，上(shang)有三(san)個腳螺旋，其作用是整平儀器

2、照準部

照準部(bu)(bu)(bu)是經緯儀的(de)主(zhu)要部(bu)(bu)(bu)件，照準部(bu)(bu)(bu)部(bu)(bu)(bu)分的(de)部(bu)(bu)(bu)件有(you)水準管、光學對點(dian)器、支架、橫軸(zhou)、豎直(zhi)度盤(pan)、望遠鏡、度盤(pan)讀數系(xi)統等。

3、度盤部分

DJ6光學經緯儀(yi)度(du)盤(pan)(pan)有水平度(du)盤(pan)(pan)和垂直度(du)盤(pan)(pan)，均(jun)由光學玻璃制成。水平度(du)盤(pan)(pan)沿著全圓從0°～360°順時針刻(ke)畫(hua)，最小格值一般為1°或30′。

二、經緯儀的安置方法

1）三(san)腳架(jia)調成等長(chang)并(bing)適(shi)合操作者身(shen)高(gao)，將儀器(qi)固(gu)定在三(san)腳架(jia)上，使儀器(qi)基(ji)座面與三(san)腳架(jia)上頂面平行。

2）將儀器舞(wu)擺放在測站(zhan)上，目(mu)估(gu)大致(zhi)對中后，踩穩一條(tiao)架(jia)腳，調好光學對中器目(mu)鏡(jing)（看(kan)清十字絲）與(yu)物(wu)鏡(jing)（看(kan)清測站(zhan)點），用雙手各提(ti)一條(tiao)架(jia)腳前后、左右擺動，眼(yan)觀對中器使十字絲交點與(yu)測站(zhan)點重合，放穩并踩實架(jia)腳。

3）伸縮三腳架(jia)腿長(chang)整(zheng)平圓水準器。

4）將水準管平行兩定平螺旋(xuan)，整平水準管。

5）平轉照準部90度(du)，用(yong)第三(san)個螺旋整平水準管。

6）檢(jian)(jian)查光學對中(zhong)，若(ruo)有少量偏差，可(ke)打開連接螺(luo)旋平移基座，使其(qi)精(jing)確對中(zhong)，旋緊連接螺(luo)旋，再檢(jian)(jian)查水準氣(qi)泡居中(zhong)。

三、度盤讀數方法

光學經緯儀的讀數系統包括水平和垂直度盤、測微裝置、讀數顯微鏡等幾個部分。水平度盤和垂直度盤上的度盤刻劃的最小格值一般為1°或30′，在讀(du)取不足一個格值的角(jiao)值時，必須借助測微(wei)裝置(zhi)，DJ6級光學經(jing)緯儀(yi)的讀(du)數測(ce)微(wei)器裝置(zhi)有(you)測(ce)微(wei)尺和(he)平(ping)行(xing)玻璃測(ce)微(wei)器兩種。

（1）測微尺讀數裝置

目前新產DJ6級光學(xue)經緯儀均采用(yong)這種裝置(zhi)。

在讀數顯微鏡的視場中設置一個帶分劃尺的分劃板，度盤上的分劃線經顯微鏡放大后成像于該分劃板上，度盤最小格值（60′）的成像寬度正好等于分劃板上分劃尺1°分劃間的(de)長度(du)，分劃尺(chi)分60個小(xiao)格，注記方向與度(du)盤的相反，用(yong)這60個(ge)小格去量測度(du)盤上(shang)不足一格的格值。量度(du)時以零零分劃(hua)線(xian)(xian)為指(zhi)標線(xian)(xian)。

（2）單平行玻璃板測微器讀數裝置

單平行玻璃板測微器的主要部件有：單平行板玻璃、扇形分劃尺和測微輪等。這種儀器度盤格值為30′，扇形分劃尺上有(you)90個小格，格值為30′/90=20″。

測(ce)角時(shi)，當目標(biao)瞄準(zhun)后轉動(dong)測(ce)微(wei)輪，用雙指標(biao)線(xian)夾住度盤分(fen)(fen)劃線(xian)影像后讀數。整(zheng)度數根據被夾住的度盤分(fen)(fen)劃線(xian)讀出，不足整(zheng)度數部分(fen)(fen)從測(ce)微(wei)分(fen)(fen)劃尺讀出。

（3）讀數顯微鏡

光學(xue)經緯(wei)儀讀數(shu)(shu)顯微(wei)鏡的作用(yong)是(shi)將(jiang)讀數(shu)(shu)成像(xiang)放大，便于(yu)將(jiang)度盤讀數(shu)(shu)讀出。

（4）水準器

光學經緯儀上有2～3個水(shui)準器(qi)，其(qi)作(zuo)用是(shi)使處于工作(zuo)狀態的經緯儀垂(chui)直軸(zhou)鉛(qian)垂(chui)、水(shui)平度(du)盤水(shui)平，水(shui)準器(qi)分管水(shui)準器(qi)和園(yuan)水(shui)準器(qi)兩種(zhong)。

*管水準器

管水(shui)準(zhun)器(qi)安裝在照準(zhun)部上，其作用是儀(yi)器(qi)精確整平。

*圓水準器

圓水準器用于粗略整平儀器。它的靈敏度低，其格值為8″／2mm。

四、經緯儀的角度測量原理

1、水平角的測量原理

水平角是指過空間兩條相交方向線所作的鉛垂面間所夾的二面角，角值為0°～360°。空間(jian)兩直線(xian)OA和OB相交(jiao)于點O，將點(dian)A，O，B沿鉛垂(chui)方(fang)向投影(ying)到水(shui)平面上，得相應的投影(ying)點A′，O′，B′，水平線(xian)O′A′和(he)O′B′的夾(jia)角β就是過(guo)兩(liang)方向線所(suo)作(zuo)的鉛垂(chui)面間的夾(jia)角，即水平角。

水平角的(de)大(da)小(xiao)與地面點(dian)的(de)高程無(wu)關(guan)。

測量角度的儀器在測量水平角時必須具備兩個基本條件：

（1）能給(gei)出一個(ge)水平(ping)放置的(de)，且其中心(xin)能方便地與方向線(xian)交點置于同(tong)一鉛垂(chui)線(xian)上(shang)的(de)刻度園盤——水平度盤；

（2）要有一(yi)個(ge)能瞄(miao)準遠(yuan)方目標的望遠(yuan)鏡，且要能在水平(ping)面(mian)和豎直面(mian)內(nei)作全圓旋轉，以便通過望遠(yuan)鏡瞄準高低不同的目標A和B。圖中(zhong)水平角β為A和(he)B兩個方向讀數(shu)之差：β=b-a

2、垂直角的測量原理

垂直角是指在同一鉛垂面內，某目標方向的視線與水平線間的夾角α，也稱豎直角或高度角；垂直角的角值為0°～±90°。

視線與鉛垂線的夾角稱為天頂距，天頂距z的角值范圍為0°～180°。

當視線(xian)在水平線(xian)以(yi)上時(shi)(shi)垂(chui)直角(jiao)(jiao)稱為(wei)仰角(jiao)(jiao)，角(jiao)(jiao)值為(wei)正(zheng)；視線(xian)在水平線(xian)以(yi)下時(shi)(shi)為(wei)俯角(jiao)(jiao)，角(jiao)(jiao)值為(wei)負，如圖(tu)所示(shi)。

由(you)此可知測角儀(yi)器經緯儀(yi)還必須(xu)裝有一個能(neng)鉛垂放置的度(du)盤——垂直度(du)盤，或稱豎(shu)盤。

▲全站儀的使用方法

一、全站儀簡介

全站儀，即全站型電子速測儀（Electronic Total Station）。是一種集光(guang)、機、電為(wei)一體(ti)的高技術測量儀(yi)器，是集水平角(jiao)(jiao)、垂(chui)直角(jiao)(jiao)、距離（斜距、平距）、高差(cha)測量(liang)功能于(yu)(yu)一體的測繪儀(yi)器系統。因其一次(ci)安置(zhi)儀(yi)器就可完(wan)成該測站(zhan)上(shang)全部測量(liang)工(gong)(gong)作，所(suo)以(yi)稱之為全站(zhan)儀(yi)。廣(guang)泛用于(yu)(yu)地(di)上(shang)大(da)型(xing)建筑和地(di)下隧道施工(gong)(gong)等精密(mi)工(gong)(gong)程測量(liang)或變形監測領域(yu)。

全(quan)站儀(yi)是一種集光(guang)、機、電為(wei)一體的(de)新(xin)型(xing)測角儀(yi)器，與光(guang)學經緯(wei)儀(yi)比較(jiao)電子經緯(wei)儀(yi)將光(guang)學度盤換為(wei)光(guang)電掃描度盤，將人工光(guang)學測微讀數代之以自動記(ji)錄和顯示讀數，使測角操作簡單(dan)化(hua)，且可避免讀數誤差(cha)的(de)產生。電子經緯(wei)儀(yi)的(de)自動記(ji)錄、儲存、計算(suan)功能(neng)，以及數據通訊(xun)功能(neng)，進一步提高了測量作業的(de)自動化(hua)程度。

全站儀與光學經緯儀區別在于度盤讀數及顯示系統，電子經緯儀的水平度盤和豎直度盤及其讀數裝置是分別采用兩個相同的光柵度盤（或編碼盤）和讀數傳感器進行角度測量的。根據測角精度可分為0.5″，1″，2″，3″，5″，10″等幾個(ge)等級。

二、全站儀的組成

全站儀幾乎可以用(yong)在所有的測量領(ling)域。電(dian)子全站儀由電(dian)源部(bu)分、測角系統、測距(ju)系統、數據處(chu)理部(bu)分、通訊接口、及顯示(shi)屏、鍵盤(pan)等組成(cheng)。

同電子經(jing)緯儀(yi)(yi)、光學經(jing)緯儀(yi)(yi)相比，全(quan)站(zhan)(zhan)儀(yi)(yi)增加了許多特殊部件，因此(ci)而使(shi)得(de)全(quan)站(zhan)(zhan)儀(yi)(yi)具有比其它測角、測距儀(yi)(yi)器(qi)更(geng)多的功(gong)能(neng)，使(shi)用也更(geng)方便。這些特殊部件構成了全(quan)站(zhan)(zhan)儀(yi)(yi)在結構方面(mian)獨(du)樹(shu)一幟的特點。

1、同軸望遠鏡

全(quan)站(zhan)儀的(de)(de)(de)望(wang)遠鏡(jing)(jing)實現了視準軸、測(ce)距光(guang)(guang)(guang)波的(de)(de)(de)發(fa)射(she)(she)(she)、接(jie)收光(guang)(guang)(guang)軸同軸化(hua)。同軸化(hua)的(de)(de)(de)基本原(yuan)理是：在望(wang)遠物(wu)鏡(jing)(jing)與(yu)調(diao)焦透鏡(jing)(jing)間設(she)置分光(guang)(guang)(guang)棱(leng)鏡(jing)(jing)系統(tong)，通(tong)(tong)過該系統(tong)實現望(wang)遠鏡(jing)(jing)的(de)(de)(de)多(duo)功能，即既可瞄準目標(biao)，使之成(cheng)像于十字絲分劃板，進行角(jiao)度測(ce)量。同時其測(ce)距部(bu)分的(de)(de)(de)外光(guang)(guang)(guang)路系統(tong)又(you)能使測(ce)距部(bu)分的(de)(de)(de)光(guang)(guang)(guang)敏二極(ji)管發(fa)射(she)(she)(she)的(de)(de)(de)調(diao)制(zhi)紅(hong)外光(guang)(guang)(guang)在經(jing)物(wu)鏡(jing)(jing)射(she)(she)(she)向反光(guang)(guang)(guang)棱(leng)鏡(jing)(jing)后，經(jing)同一路徑(jing)反射(she)(she)(she)回來，再經(jing)分光(guang)(guang)(guang)棱(leng)鏡(jing)(jing)作(zuo)用使回光(guang)(guang)(guang)被光(guang)(guang)(guang)電二極(ji)管接(jie)收；為測(ce)距需要在儀器(qi)內部(bu)另設(she)一內光(guang)(guang)(guang)路系統(tong)，通(tong)(tong)過分光(guang)(guang)(guang)棱(leng)鏡(jing)(jing)系統(tong)中的(de)(de)(de)光(guang)(guang)(guang)導纖維(wei)將由光(guang)(guang)(guang)敏二極(ji)管發(fa)射(she)(she)(she)的(de)(de)(de)調(diao)制(zhi)紅(hong)外光(guang)(guang)(guang)傳(chuan)也送給光(guang)(guang)(guang)電二極(ji)管接(jie)收，進行而由內、外光(guang)(guang)(guang)路調(diao)制(zhi)光(guang)(guang)(guang)的(de)(de)(de)相(xiang)位差間接(jie)計算(suan)光(guang)(guang)(guang)的(de)(de)(de)傳(chuan)播時間，計算(suan)實測(ce)距離。

同軸性使得望(wang)遠鏡一次瞄準(zhun)即可實現同時測定(ding)水平角、垂直角和斜距等全(quan)部(bu)基本(ben)測量要素的(de)測定(ding)功能(neng)。加之全(quan)站儀強(qiang)大、便(bian)捷的(de)數據處理(li)功能(neng)，使全(quan)站儀使用極(ji)其方便(bian)。

2、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，可對縱軸的傾斜進行監測，并在度盤讀數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(jiang)由豎軸(zhou)(zhou)傾(qing)斜引(yin)起(qi)的角度(du)誤差，由微處理器自(zi)動按豎軸(zhou)(zhou)傾(qing)斜改(gai)正計(ji)算(suan)式計(ji)算(suan)，并加(jia)入度(du)盤讀數(shu)中加(jia)以(yi)改(gai)正，使(shi)度(du)盤顯示(shi)讀數(shu)為(wei)正確值，即所謂(wei)縱軸(zhou)(zhou)傾(qing)斜自(zi)動補償。

雙軸自動補償的所采用的構造（現有水平，包括Topcon，Trimble）：使用(yong)一(yi)水(shui)(shui)泡(pao)(pao)（該水(shui)(shui)泡(pao)(pao)不是(shi)從外(wai)部可以(yi)看到的(de)(de)(de)，與(yu)檢驗校(xiao)正(zheng)中所描(miao)述(shu)的(de)(de)(de)不是(shi)一(yi)個水(shui)(shui)泡(pao)(pao)）來標定絕(jue)(jue)對水(shui)(shui)平面，該水(shui)(shui)泡(pao)(pao)是(shi)中間填充液(ye)體，兩(liang)端是(shi)氣體。在水(shui)(shui)泡(pao)(pao)的(de)(de)(de)上(shang)部兩(liang)側(ce)各(ge)(ge)放置(zhi)一(yi)發光二(er)極管，而在水(shui)(shui)泡(pao)(pao)的(de)(de)(de)下部兩(liang)側(ce)各(ge)(ge)放置(zhi)一(yi)光電管，用(yong)一(yi)接收(shou)發光二(er)極管透過水(shui)(shui)泡(pao)(pao)發出(chu)的(de)(de)(de)光。而后，通過運算(suan)(suan)電路比較兩(liang)二(er)極管獲得的(de)(de)(de)光的(de)(de)(de)強(qiang)度。當(dang)在初始位置(zhi)，即(ji)絕(jue)(jue)對水(shui)(shui)平時(shi)，將(jiang)運算(suan)(suan)值置(zhi)零。當(dang)作業中全(quan)站(zhan)儀器(qi)(qi)傾斜時(shi)，運算(suan)(suan)電路實時(shi)計(ji)(ji)算(suan)(suan)出(chu)光強(qiang)的(de)(de)(de)差(cha)值，從而換算(suan)(suan)成(cheng)傾斜的(de)(de)(de)位移(yi)，將(jiang)此(ci)信(xin)息傳(chuan)達(da)給控制系統，以(yi)決(jue)定自(zi)動補(bu)償(chang)的(de)(de)(de)值。自(zi)動補(bu)償(chang)的(de)(de)(de)方(fang)(fang)式初由微(wei)處理器(qi)(qi)計(ji)(ji)算(suan)(suan)后修正(zheng)輸(shu)出(chu)外(wai)，還有一(yi)種(zhong)方(fang)(fang)式即(ji)通過步進馬(ma)達(da)驅動微(wei)型(xing)絲(si)桿，把此(ci)軸(zhou)方(fang)(fang)向上(shang)的(de)(de)(de)偏(pian)移(yi)進行補(bu)正(zheng)，從而使軸(zhou)時(shi)刻(ke)保證絕(jue)(jue)對水(shui)(shui)平。

3、鍵盤

鍵(jian)盤是全站(zhan)儀(yi)在測量(liang)時輸(shu)入操作(zuo)指(zhi)令或數(shu)據的(de)硬(ying)件，全站(zhan)型儀(yi)器的(de)鍵(jian)盤和顯(xian)示屏均為雙面式，便于正、倒鏡作(zuo)業時操作(zuo)。

4、存儲器

全(quan)站儀(yi)存儲器(qi)的(de)作用(yong)是將實時采(cai)集的(de)測量(liang)數據存儲起來，再根據需要傳送到其它設備(bei)如計算機等(deng)中，供進一步的(de)處理(li)或利用(yong)，全(quan)站儀(yi)的(de)存儲器(qi)有(you)內存儲器(qi)和存儲卡(ka)兩種。

全站儀內存儲器相當于計算機的內存（RAM），存儲卡是一種外存儲媒體，又稱PC卡，作用相當于(yu)計算機的磁盤。

5、通訊接口

全站儀可以通過BS—232C通(tong)訊(xun)接口和(he)通(tong)訊(xun)電纜(lan)將(jiang)內存中存儲的(de)數據輸(shu)入計算(suan)機，或將(jiang)計算(suan)機中的(de)數據和(he)信息(xi)經通(tong)訊(xun)電纜(lan)傳輸(shu)給全站儀，實(shi)現雙(shuang)向信息(xi)傳輸(shu)。

三、全站儀的使用

全站儀具有角度(du)測(ce)量(liang)(liang)、距(ju)(ju)(ju)離（斜距(ju)(ju)(ju)、平距(ju)(ju)(ju)、高差）測(ce)量(liang)(liang)、三維坐標測(ce)量(liang)(liang)、導線測(ce)量(liang)(liang)、交會定點測(ce)量(liang)(liang)和(he)放樣測(ce)量(liang)(liang)等多(duo)種用途。內置專(zhuan)用軟件后，功能還可(ke)進一步拓(tuo)展。

全站儀的基本操作與使用方法：

1、水平角測量

（1）按角度測量(liang)鍵，使全站儀(yi)處于(yu)角度測量(liang)模式，照(zhao)準第一個目標A。

（2）設置A方(fang)向的水平(ping)度盤讀數為0°00′00〃。

（3）照(zhao)準第(di)二個目(mu)標(biao)B，此時顯示的水(shui)平(ping)度盤讀數(shu)即(ji)為兩方(fang)向間的水(shui)平(ping)夾角。

2、距離測量

（1）設置棱鏡常數

測距前須將(jiang)棱鏡常數輸入儀器(qi)中，儀器(qi)會自動對所測距離進行改(gai)正(zheng)。

（2）設置大氣改正值或氣溫、氣壓值

光在大氣中的傳播速度會隨大氣的溫度和氣壓而變化，15℃和(he)760mmHg是儀(yi)器設置的一(yi)個(ge)標(biao)準值，此時的大氣改正為0ppm。實測時，可(ke)(ke)輸(shu)入溫度和氣(qi)壓值，全站(zhan)儀會自動計算大氣(qi)改(gai)正(zheng)值（也(ye)可(ke)(ke)直接輸(shu)入大氣(qi)改(gai)正(zheng)值），并對測距結果進行改(gai)正(zheng)。

（3）量儀器高、棱鏡高并輸入全站儀。

（4）距離測量

照準目標棱鏡中(zhong)心，按測距(ju)鍵，距(ju)離測量開始，測距(ju)完(wan)成時顯示斜距(ju)、平(ping)距(ju)、高差。

全站儀的測距模式有精測模式、跟蹤模式、粗測模式三種。精測模式是最常用的測距模式，測量時間約2.5S，最小顯(xian)示單位(wei)1mm；跟(gen)(gen)蹤模式，常用于跟(gen)(gen)蹤移動目標或放樣時連(lian)續測距，最小顯示一般為1cm，每次測距時間約0.3S；粗測(ce)模式(shi)，測(ce)量(liang)時(shi)間(jian)約(yue)0.7S，最小顯示單位1cm或1mm。在距(ju)離測(ce)(ce)(ce)量(liang)或(huo)坐標(biao)測(ce)(ce)(ce)量(liang)時，可按測(ce)(ce)(ce)距(ju)模(mo)式（MODE）鍵選擇(ze)不同的測距模式。

應注意(yi)，有些型號的全(quan)站儀(yi)(yi)在(zai)距離測量時(shi)不能設(she)定儀(yi)(yi)器高(gao)(gao)和(he)棱鏡(jing)高(gao)(gao)，顯示的高(gao)(gao)差值是全(quan)站儀(yi)(yi)橫(heng)軸(zhou)中心與棱鏡(jing)中心的高(gao)(gao)差。

3、坐標測量

（1）設(she)定測站點的(de)三(san)維坐標。

（2）設(she)(she)定后(hou)視(shi)(shi)點(dian)的坐標或設(she)(she)定后(hou)視(shi)(shi)方(fang)(fang)向的水平(ping)度盤讀數(shu)為其(qi)方(fang)(fang)位角。當(dang)設(she)(she)定后(hou)視(shi)(shi)點(dian)的坐標時，全站儀會自動計算后(hou)視(shi)(shi)方(fang)(fang)向的方(fang)(fang)位角，并(bing)設(she)(she)定后(hou)視(shi)(shi)方(fang)(fang)向的水平(ping)度盤讀數(shu)為其(qi)方(fang)(fang)位角。

（3）設(she)置(zhi)棱鏡(jing)常數。

（4）設置大氣(qi)(qi)改正值或氣(qi)(qi)溫(wen)、氣(qi)(qi)壓值。

（5）量儀(yi)器高、棱鏡(jing)高并輸入(ru)全站儀(yi)。

（6）照(zhao)準(zhun)目標棱鏡(jing)，按坐標測(ce)量鍵，全站儀開始(shi)測(ce)距并(bing)計算顯示測(ce)點的三(san)維坐標。

四、全站儀的數據通訊

全站儀的的數據通訊是指全站儀與電子計算機之間進行的雙向數據交換。全站儀與計算機之間的數據通訊的方式主要有兩種，一種是利用全站儀配置的PCMCIA（personal computer memory card internation association），個人計算機存儲卡國際協會，簡稱PC卡(ka)，也稱存儲卡(ka)）卡(ka)進(jin)(jin)行數(shu)字通訊，特點是通用(yong)性強，各種(zhong)(zhong)電子產品(pin)間均可互(hu)換使用(yong)；另一種(zhong)(zhong)是利用(yong)全站儀的(de)通訊接口，通過電纜進(jin)(jin)行數(shu)據傳輸(shu)。