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全站仪使用方法

文章出处:网责任编辑:作者:人气:-发表时间:2012-08-31 09:50:00

 全站仪使用方法、全站仪原理、全站仪使用说明

一、全站仪

       全站型电子速测仪简称全站仪,它是一种可以同时进行角度(水平角、竖直角)测量、距离(斜距、平距、高差)测量和数据处理,由机械、光学、电子元件组合而成的测量仪器。由于只需一次安置,仪器便可以完成测站上所有的测量工作,故被称为“全站仪”。 全站仪上半部分包含有测量的四大光电系统,即水平角测量系统、竖直角测量系统、水平补偿系统和测距系统。通过键盘可以输入操作指令、数据和设置参数。以上各系统通过I/O接口接入总线与微处理机联系起来。

  微处理机(CPU)是全站仪的核心部件,主要有寄存器系列(缓冲寄存器、数据寄存器、指令寄存器)、运算器和控制器组成。微处理机的主要功能是根据键盘指令启动仪器进行测量工作,执行测量过程中的检核和数据传输、处理、显示、储存等工作,保证整个光电测量工作有条不紊地进行。输入输出设备是与外部设备连接的装置(接口),输入输出设备使全站仪能与磁卡和微机等设备交互通讯、传输数据。
 
二、全站仪原理
 
  欲测定A、B两点间的距离D,安置仪器于A点,安置反射镜于B点。仪器发射的光束由A至B,经反射镜反射后又返回到仪器。设光速C为已知,如果光束在待测距离D上往返传播的时间T。已知,则距离D可由下式求出D=CxT
  式中c=c。/n,c。为真空中的光速值,其值为299792458m/s, n为大气折射率,它与测距仪所用光源的波长,测线上的气温t, 气压P和湿度e有关。
  测定距离的精度,主要取决于测定时间T的精度,例如要求保证±lcm的测距精度,时间测定要求准确到6.7×10—lls,这是难以做到的。因此,全站仪测距采用间接测定法来测定。间接测定的方法有下列两种:
  1.脉冲式测距
  由测距仪的发射系统发出光脉冲,经被测目标反射后,再由测距仪的接收系统接收,测出这一光脉冲往返所需时间间隔( )的钟脉冲的个数以求得距离D。由于计数器的频率一殷为300MHz(300×106Hz),测距精度为O.5m,精度较低。
  2.相位式测距
  由测距仪的发射系统发出一种连续的调制光波,测出该调制光波在测线上往返传播所产生的相依移,以测定距离D。红外光电测距仪一般都采用相位测距法。
  在砷化镕(GaAs)发光二极管上加了频率为f的交变电压(即注入交变电流)后,它发出的光强就随注入的交变电流呈正弦变化,这种光称为调制光。测距仪在A点发出的调制光在待测距离上传播,经反射镜反射后被接收器所接收,然后用相位计将发射信号与接受信号进行相位比较,由显示器显出调制光在待测距离往、返传播所引起的相位移φ。
三、全站仪使用方法、全站仪使用说明
 
    不同型号的全站仪,其具体操作方法和按键会有较大的差异。下面简要介绍全站仪通用的基本操作与使用方法。
 1.全站仪的基本操作与使用方法
    首选是将全站仪安置于脚架上,放置于测站点,将仪器对中、整平,确保电池电量足够。
 1)全站仪水平角测量
  (1)按角度测量键,使全站仪处于角度测量模式,照准第一个目标A。
  (2)设置A方向的水平度盘读数为0°00′00″。
  (3)照准第二个目标B,此时显示的水平度盘读数即为两方向间的水平夹角。
 2)全站仪距离测量
      (1)设置棱镜常数
      测距前须将棱镜常数输入仪器中,仪器会自动对所测距离进行改正。
      (2)设置大气改正值或气温、气压值
      光在大气中的传播速度会随大气的温度和气压而变化,15℃和760mmHg是仪器设置的一个标准值,此时的大气改正为0ppm。实测时,可输入温度和气压值,全站仪会自动计算大气改正值(也可直接输入大气改正值),并对测距结果进行改正。
      (3)量仪器高、棱镜高并输入全站仪。
      (4)距离测量
     照准目标棱镜中心,按测距键,距离测量开始,测距完成时显示斜距、平距、高差。
全站仪的测距模式有精测模式、跟踪模式、粗测模式三种。精测模式是最常用的测距模式,测量时间约2.5S,最小显示单位1mm;跟踪模式,常用于跟踪移动目标或放样时连续测距,最小显示一般为1cm,每次测距时间约0.3S;粗测模式,测量时间约0.7S,最小显示单位1cm或1mm。在距离测量或坐标测量时,可按测距模式(MODE)键选择不同的测距模式。
    应注意,有些型号的全站仪在距离测量时不能设定仪器高和棱镜高,显示的高差值是全站仪横轴中心与棱镜中心的高差。
  3)全站仪坐标测量
    (1)设定测站点的三维坐标。
    (2)设定后视点的坐标或设定后视方向的水平度盘读数为其方位角。当设定后视点的坐标时,全站仪会自动计算后视方向的方位角,并设定后视方向的水平度盘读数为其方位角。
   (3)设置棱镜常数。
   (4)设置大气改正值或气温、气压值。
   (5)量仪器高、棱镜高并输入全站仪。
   (6)照准目标棱镜,按坐标测量键,全站仪开始测距并计算显示测点的三维坐标。
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