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全站儀是全站型電子速測儀的簡稱,是電子經(jīng)緯儀、光電測距儀及微處理器相結(jié)合的光電儀器。
全站儀是人們在角度測量自動化的過程中應運而生的,各類電子經(jīng)緯儀在各種測繪作業(yè)中起著巨大的作用。
全站儀的發(fā)展經(jīng)歷了從組合式即光電測距儀與光學經(jīng)緯儀組合,或光電測距儀與電子經(jīng)緯儀組合,到整體式即將光電測距儀的光波發(fā)射接收系統(tǒng)的光軸和經(jīng)緯儀的視準軸組合為同軸的整體式全站儀等幾個階段。
全站儀按按測量功能分類:
無合作目標性全站儀(Reflectorless total station)無合作目標型全站儀是指在無反射棱鏡的條件下,可對一般的目標直接測距的全站儀。因此,對不便安置反射棱鏡的目標進行測量,無合作目標型全站儀具有明顯優(yōu)勢。
智能型全站儀(Robotic total station)在自動化全站儀的基礎上,儀器安裝自動目標識別與照準的新功能,因此在自動化的進程中,全站儀進一步克服了需要人工照準目標的重大缺陷,實現(xiàn)了全站儀的智能化。在相關(guān)軟件的控制下,智能型全站儀在無人干預的條件下可自動完成多個目標的識別、照準與測量。因此,智能型全站儀又稱為“測量機器人”。
全站儀的望遠鏡實現(xiàn)了視準軸、測距光波的發(fā)射、接收光軸同軸化。同軸化的基本原理是:在望遠物鏡與調(diào)焦透鏡間設置分光棱鏡系統(tǒng),通過該系統(tǒng)實現(xiàn)望遠鏡的多功能,即既可瞄準目標,使之成像于十字絲分劃板,進行角度測量。同時其測距部分的外光路系統(tǒng)又能使測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,再經(jīng)分光棱鏡作用使回光被光電二極管接收;為測距需要在儀器內(nèi)部另設一內(nèi)光路系統(tǒng),通過分光棱鏡系統(tǒng)中的光導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收 ,進行而由內(nèi)、外光路調(diào)制光的相位差間接計算光的傳播時間,計算實測距離。
同軸性使得望遠鏡一次瞄準即可實現(xiàn)同時測定水平角、垂直角和斜距等全部基本測量要素的測定功能。加之全站儀強大、便捷的數(shù)據(jù)處理功能,使全站儀使用極其方便。
全站儀的基本操作與使用方法 :
水平角測量
(1)按角度測量鍵,使全站儀處于角度測量模式,照準目標A;
(2)設置A方向的水平度盤讀數(shù)為0°00′00〃;
(3)照準第二個目標B,此時顯示的水平度盤讀數(shù)即為兩方向間的水平夾角。
距離測量
(1)設置棱鏡常數(shù)測距前須將棱鏡常數(shù)輸入儀器中,儀器會自動對所測距離進行改正。
(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760mmHg是儀器設置的一個標準值,此時的大氣改正為0ppm。實測時,可輸入溫度和氣壓值,全站儀會自動計算大氣改正值(也可直接輸入大氣改正值),并對測距結(jié)果進行改正。
(3)量儀器高、棱鏡高并輸入全站儀。
(4)距離測量。