一、全站儀簡(jiǎn)介

全站儀，即全站型電子速測(cè)儀（Electronic Total Station）。是一種集光、機(jī)、電為一體的高技術(shù)丈量?jī)x器，是集水平角、垂直角、間隔(斜距、平距)、高差丈量功用于一體的測(cè)繪儀器體系。因其一次安頓儀器就可完成該測(cè)站上悉數(shù)丈量工作，所以稱之為全站儀。廣泛用于地上大型建筑和地下隧道施工等精細(xì)工程丈量或變形監(jiān)測(cè)范疇 。




　　全站儀是一種集光、機(jī)、電為一體的新型測(cè)角儀器，與光學(xué)經(jīng)緯儀比較電子經(jīng)緯儀將光學(xué)度盤換為光電掃描度盤，將人工光學(xué)測(cè)微讀數(shù)代之以主動(dòng)記錄和顯現(xiàn)讀數(shù)，使測(cè)角操作簡(jiǎn)單化，且可防止讀數(shù)差錯(cuò)的產(chǎn)生。電子經(jīng)緯儀的主動(dòng)記錄、貯存、核算功用，以及數(shù)據(jù)通訊功用，進(jìn)一步提高了丈量作業(yè)的主動(dòng)化程度?！?/span>

　　全站儀與光學(xué)經(jīng)緯儀區(qū)別在于度盤新疆全站儀讀數(shù)及顯現(xiàn)體系，電子經(jīng)緯儀的水平度盤和豎直度盤及其讀數(shù)裝置是別離選用兩個(gè)相同的光柵度盤（或編碼盤）和讀數(shù)傳感器進(jìn)行視點(diǎn)丈量的。 依據(jù)測(cè)角精度可分為0.5″，1″，2″，3″，5″，10″等幾個(gè)等級(jí)。

二、全站儀的組成

　　全站儀幾乎能夠用在所有的丈量范疇。電子全站儀由電源部分、測(cè)角體系、測(cè)距體系、數(shù)據(jù)處理部分、通訊接口、及顯現(xiàn)屏、鍵盤等組成。
同電子經(jīng)緯儀、光學(xué)經(jīng)緯儀比較，全站儀增加了許多特殊部件，因此而使得全站儀具有比其它測(cè)角、測(cè)距儀器更多的功用，運(yùn)用也更便利。這些特殊部件構(gòu)成了全站儀在結(jié)構(gòu)方面別出心裁的特點(diǎn)。



1．同軸望遠(yuǎn)鏡
　　全站儀的望遠(yuǎn)鏡完成了視準(zhǔn)軸、測(cè)距光波的發(fā)射、接納光軸同軸化。同軸化的根本原理是：在望遠(yuǎn)物鏡與調(diào)焦透鏡間設(shè)置分光棱鏡體系，經(jīng)過該體系完成望遠(yuǎn)鏡的多功用，即既可瞄準(zhǔn)方針，使之成像于十字絲分劃板，進(jìn)行視點(diǎn)丈量。同時(shí)其測(cè)距部分的外光路體系又能使測(cè)距部分的光敏二極管發(fā)射的調(diào)制紅外光在經(jīng)物鏡射向反光棱鏡后，經(jīng)同一路徑反射回來(lái)，再經(jīng)分光棱鏡效果使回光被光電二極管接納；為測(cè)距需要在儀器內(nèi)部另設(shè)一內(nèi)光路體系，經(jīng)過分光棱鏡體系中的光導(dǎo)纖維將由光敏二極管發(fā)射的調(diào)制紅外光傳也送給光電二極管接納 ，進(jìn)行而由內(nèi)、外光路調(diào)制光的相位差直接核算光的傳播時(shí)刻，核算實(shí)測(cè)間隔。
同軸性使得望遠(yuǎn)鏡一次瞄準(zhǔn)即可完成同時(shí)測(cè)定水平角、垂直角和斜距等悉數(shù)根本丈量要素的測(cè)定功用。加之全站儀強(qiáng)大、便捷的數(shù)據(jù)處理功用，使全站儀運(yùn)用極其便利。


2．雙軸主動(dòng)補(bǔ)償
　　在儀器的查驗(yàn)校對(duì)中已介紹了雙軸主動(dòng)補(bǔ)償原理，作業(yè)時(shí)若全站儀縱軸歪斜，會(huì)引起視點(diǎn)觀測(cè)的差錯(cuò)，盤左、盤右觀測(cè)值取中不能使之抵消。而全站儀特有的雙軸（或單軸）歪斜主動(dòng)補(bǔ)償體系，可對(duì)縱軸的歪斜進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并在度盤讀數(shù)中對(duì)因縱軸歪斜形成的測(cè)角差錯(cuò)主動(dòng)加以改正(某些全站儀縱軸最大歪斜可答應(yīng)至±6'），也可經(jīng)過將由豎軸歪斜引起的視點(diǎn)差錯(cuò)，由微處理器主動(dòng)按豎軸歪斜改正核算式核算，并加入度盤讀數(shù)中加以改正，使度盤顯現(xiàn)讀數(shù)為正確值，即所謂縱軸歪斜主動(dòng)補(bǔ)償。
　　雙軸主動(dòng)補(bǔ)償?shù)乃x用的構(gòu)造(現(xiàn)有水平,包括Topcon,Trimble):運(yùn)用一水泡（該水泡不是從外部能夠看到的，與查驗(yàn)校對(duì)中所描繪的不是一個(gè)水泡）來(lái)標(biāo)定肯定水平面，該水泡是中心填充液體，兩端是氣體。在水泡的上部?jī)蛇吀鞣胖靡话l(fā)光二極管，而在水泡的下部?jī)蛇吀鞣胖靡还怆姽埽靡唤蛹{發(fā)光二極管透過水泡發(fā)出的光。然后，經(jīng)過運(yùn)算電路比較兩二極管獲得的光的強(qiáng)度。當(dāng)在初始方位，即肯定水平時(shí)，將運(yùn)算值置零。當(dāng)作業(yè)中全站儀器歪斜時(shí)，運(yùn)算電路實(shí)時(shí)核算出光強(qiáng)的差值，從而換算成歪斜的位移，將此信息傳達(dá)給控制體系，以決議主動(dòng)補(bǔ)償?shù)闹?。主?dòng)補(bǔ)償?shù)姆椒ǔ跤晌⑻幚砥骱怂愫?/span>新疆全站儀修正輸出外，還有一種方法即經(jīng)過步進(jìn)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)微型絲桿，把此軸方向上的偏移進(jìn)行補(bǔ)正，從而使軸時(shí)刻保證肯定水平。

3．鍵盤
　　鍵盤是全站儀在丈量時(shí)輸入操作指令或數(shù)據(jù)的硬件，全站型儀器的鍵盤和顯現(xiàn)屏均為雙面式，便于正、倒鏡作業(yè)時(shí)操作。


4．存儲(chǔ)器
　　全站儀存儲(chǔ)器的效果是將實(shí)時(shí)采集的丈量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)起來(lái)，再依據(jù)需要傳送到其它設(shè)備如核算機(jī)等中，供進(jìn)一步的處理或使用，全站儀的存儲(chǔ)器有內(nèi)存儲(chǔ)器和存儲(chǔ)卡兩種。
　　全站儀內(nèi)存儲(chǔ)器相當(dāng)于核算機(jī)的內(nèi)存(RAM)，存儲(chǔ)卡是一種外存儲(chǔ)媒體，又稱PC卡，效果相當(dāng)于核算機(jī)的磁盤。


5．通訊接口
　　全站儀能夠經(jīng)過BS—232C通訊接口和通訊電纜將內(nèi)存中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)輸入核算機(jī)，或?qū)⒑怂銠C(jī)中的數(shù)據(jù)和信息經(jīng)通訊電纜傳輸給全站儀，完成雙向信息傳輸。

三、全站儀的運(yùn)用

　　全站儀具有視點(diǎn)丈量、間隔(斜距、平距、高差)丈量、三維坐標(biāo)丈量、導(dǎo)線丈量、交會(huì)定點(diǎn)丈量和放樣丈量等多種用途。內(nèi)置專用軟件后，功用還可進(jìn)一步拓寬。
全站儀的根本操作與運(yùn)用方法 ：
1、水平角丈量
（1）按視點(diǎn)丈量鍵，使全站儀處于視點(diǎn)丈量形式，照準(zhǔn)第一個(gè)方針A。
（2）設(shè)置A方向的水平度盤讀數(shù)為0°00′00〃。
（3）照準(zhǔn)第二個(gè)方針B，此刻顯現(xiàn)的水平度盤讀數(shù)即為兩方向間的水平夾角。
2、間隔丈量
（1）設(shè)置棱鏡常數(shù)
測(cè)距前須將棱鏡常數(shù)輸入儀器中，儀器會(huì)主動(dòng)對(duì)所測(cè)間隔進(jìn)行改正。
（2）設(shè)置大氣改正值或氣溫、氣壓值
光在大氣中的傳播速度會(huì)隨大氣的溫度和氣壓而變化，15℃和760mmHg是儀器設(shè)置的一個(gè)規(guī)范值，此刻的大氣改正為0ppm。實(shí)測(cè)時(shí)，可輸入溫度和氣壓值，全站儀會(huì)主動(dòng)核算大氣改正值（也可直接輸入大氣改正值），并對(duì)測(cè)距成果進(jìn)行改正。
（3）量?jī)x器高、棱鏡高并輸入全站儀。
（4）間隔丈量
照準(zhǔn)方針棱鏡中心，按測(cè)距鍵，間隔丈量開端，測(cè)距完成時(shí)顯現(xiàn)斜距、平距、高差。
全站儀的測(cè)距形式有精測(cè)形式、跟蹤形式、粗測(cè)新疆全站儀形式三種。精測(cè)形式是最常用的測(cè)距形式，丈量時(shí)刻約2.5S，最小顯現(xiàn)單位1mm；跟蹤形式，常用于跟蹤移動(dòng)方針或放樣時(shí)接連測(cè)距，最小顯現(xiàn)一般為1cm，每次測(cè)距時(shí)刻約0.3S；粗測(cè)形式，丈量時(shí)刻約0.7S，最小顯現(xiàn)單位1cm或1mm。在間隔丈量或坐標(biāo)丈量時(shí)，可按測(cè)距形式（MODE）鍵選擇不同的測(cè)距形式。

應(yīng)注意，有些型號(hào)的全站儀在間隔丈量時(shí)不能設(shè)定儀器高和棱鏡高，顯現(xiàn)的高差值是全站儀橫軸中心與棱鏡中心的高差。
3、坐標(biāo)丈量
（1）設(shè)定測(cè)站點(diǎn)的三維坐標(biāo)。
（2）設(shè)定后視點(diǎn)的坐標(biāo)或設(shè)定后視方向的水平度盤讀數(shù)為其方位角。當(dāng)設(shè)定后視點(diǎn)的坐標(biāo)時(shí)，全站儀會(huì)主動(dòng)核算后視方向的方位角，并設(shè)定后視方向的水平度盤讀數(shù)為其方位角。
（3）設(shè)置棱鏡常數(shù)。
（4）設(shè)置大氣改正值或氣溫、氣壓值。
（5）量?jī)x器高、棱鏡高并輸入全站儀。
（6）照準(zhǔn)方針棱鏡，按坐標(biāo)丈量鍵，全站儀開端測(cè)距并核算顯現(xiàn)測(cè)點(diǎn)的三維坐標(biāo)。


四、全站儀的數(shù)據(jù)通訊

　　全站儀的的數(shù)據(jù)通訊是指全站儀與新疆全站儀電子核算機(jī)之間進(jìn)行的雙向數(shù)據(jù)交換。全站儀與核算機(jī)之間的數(shù)據(jù)通訊的方法主要有兩種，一種是使用全站儀裝備的PCMCIA（personal computer memory card internation association）,個(gè)人核算機(jī)存儲(chǔ)卡世界協(xié)會(huì)，簡(jiǎn)稱PC卡，也稱存儲(chǔ)卡）卡進(jìn)行數(shù)字通訊，特點(diǎn)是通用性強(qiáng)，各種電子產(chǎn)品間均可交換運(yùn)用；另一種是使用全站儀的通訊接口，經(jīng)過電纜進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。

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