水準儀是在17～18世紀發(fā)明了望遠鏡和水準器后出現(xiàn)的。20世紀初，在制出內調焦望遠鏡和符合水準器的基礎上生產(chǎn)出微傾水準儀。20世紀50年代初出現(xiàn)了自動安平水準儀；60年代研制出激光水準儀；90年代出現(xiàn)電子水準儀或數(shù)字水準儀。

    數(shù)字水準儀是由光學機械部分和電子設備組成,其誤差除由以上兩項單獨所產(chǎn)生的而外,還包括二者組合產(chǎn)生的誤差。其中光學機械部分產(chǎn)生的誤差已被大家所熟知。主要包括a、圓水準器誤差;b、調焦透鏡運行誤差;c、豎軸傾斜引起的視準軸誤差;d、自動補償器的補償誤差。以下主要討論電子設備和二者組合所產(chǎn)生的誤差。水準儀的使用包括：水準儀的安置、粗平、瞄準、精平、讀數(shù)五個步驟。

水準儀的使用----瞄準、讀數(shù)

    瞄準是用望遠鏡準確地瞄準目標。 首先是把望遠鏡對向遠處明亮的背景，轉動目鏡調焦螺旋，使十字絲清晰。再松開固定螺旋，旋轉望遠鏡，使照門和準星的連接對準水準尺，擰緊固定螺旋。然后轉動物鏡對光螺旋，使水準尺的清晰地落在十字絲平面上，再轉動微動螺旋，使水準尺的像靠于十字豎絲的一側。3）此時，如果錘球尖偏離測站點標志中心，可旋松連接螺旋，在架頭上移動經(jīng)緯儀，使錘球尖精準對中測站點標志中心，然后旋緊連接螺旋。

   讀數(shù)：用十字絲，截讀水準尺上的讀數(shù)。水準儀多是倒像望遠鏡，讀數(shù)時應由上而下進行。先估讀毫米級讀數(shù)，后報出全部讀數(shù)。注意，水準儀使用步驟一定要按上面順序進行，不能顛倒，特別是讀數(shù)前的符合水泡調整， 一定要在讀數(shù)前進行。

水準儀的使用----精平

    精平是使望遠鏡的視線精準水平。微傾水準儀，在水準管上部裝有一組棱鏡，可將水準管氣泡兩端，折射到鏡管旁的符合水準觀察窗內，若氣泡居中時，氣泡兩端的像將符合成一拋物線型，說明視線水平。若氣泡兩端的像不相符合，說明視線不水平。這時可用右手轉動 微傾螺旋使氣泡兩端的像完全符合，儀器便可提供一條水平視線，以滿足水準測量基本原理的要求。注意：氣泡左半部分的移動方向，總與右手大拇指的方向不一致。安置：安置是將儀器安裝在可以伸縮的三腳架上并置于兩觀測點之間。