测量的基本原理(3)
水准测量的基本原理及测量方法
水准测量的基本原理及测量方法内容:理解水准测量的基本原理;掌握DS3 型微倾式水准仪、自动安平水准仪的构造特点、水准尺和尺垫;掌握水准仪的使用及检校方法;掌握水准测量的外业实施(观测、记录和检核)及内业数据处理(高差闭合差的调整)方法;了解水准测量的注意事项、精密水准仪和电子水准仪的构造及操作方法。
重点:水准测量原理;水准测量的外业实施及内业数据处理。
难点:水准仪的检验与校正。
§2.1 高程测量(Height Measurement )的概念测量地面上各点高程的工作, 称为高程测量。
高程测量根据所使用的仪器和施测方法的不同,分为:(1)水准测量(leveling)(2)三角高程测量(trigonometric leveling)(3)气压高程测量(air pressure leveling)(4)GPS 测量(GPS leveling)§2.2 水准测量原理一、基本原理水准测量的原理是利用水准仪提供的“水平视线”,测量两点间高差,从而由已知点高程推算出未知点高程。
a ——后视读数A ——后视点b ——前视读数 B ——前视点1、A 、 B 两点间高差:2、测得两点间高差后,若已知 A 点高程,则可得B点的高程:。
3、视线高程:4、转点TP(turning point) 的概念:当地面上两点的距离较远,或两点的高差太大,放置一次仪器不能测定其高差时,就需增设若干个临时传递高程的立尺点,称为转点。
二、连续水准测量如图所示,在实际水准测量中, A 、 B 两点间高差较大或相距较远,安置一次水准仪不能测定两点之间的高差。
此时有必要沿 A 、 B 的水准路线增设若干个必要的临时立尺点,即转点(用作传递高程)。
根据水准测量的原理依次连续地在两个立尺中间安置水准仪来测定相邻各点间高差,求和得到 A 、B 两点间的高差值,有:h 1 = a 1 - b 1h 2 = a 2 - b 2……则:h AB = h 1 + h 2 +…… + h n = Σ h = Σ a -Σ b结论:A 、 B 两点间的高差等于后视读数之和减去前视读数之和。
全站仪技术的基本原理
全站仪技术的基本原理全站仪(Total Station)是一种高精度的测量仪器,广泛应用于工程测量、土地测量、建筑监测等领域。
它集合了电子距离测量仪(EDM)、角度测量仪和数据处理仪的功能,能够同时测量距离、水平角度和垂直角度,并利用内部计算机将测量数据实时处理和存储。
全站仪的基本原理可以分为以下几个方面:1.电子距离测量(EDM)原理:全站仪通过发射和接收红外线或激光脉冲来测量目标物体与仪器之间的距离。
它利用物体表面的反射特性,通过测量发射信号和接收信号的时间差来计算距离。
全站仪中的EDM装置使用了高频率的激光脉冲,能够以极高的精度实时测量距离。
2.角度测量原理:全站仪通过内置的测角器来测量目标物体相对于仪器的水平角度和垂直角度。
它使用的是角度编码器或位移传感器来测量仪器的转动角度,并将其转换成电信号进行处理。
全站仪还会自动进行角度差分和测向校正,以提高测量准确度。
3.数据处理原理:全站仪利用内部的计算机对测量数据进行实时处理和存储。
它可以根据测量模式和测量要求自动生成数据报告、计算坐标和测量误差等结果。
全站仪还可以与计算机或外部设备进行数据传输和交互,实现数据共享和进一步处理。
综合上述几个原理,全站仪的测量过程可以简单描述为以下几个步骤:1.设置目标:通过视觉对准目标物体,在全站仪的望远镜上观察目标,确保目标正对测量仪器。
2.进行测角:测量仪器会自动进行水平角度和垂直角度的测量,获取目标物体相对于仪器的角度数据。
3.进行距离测量:通过调节激光或红外线的发射和接收装置,测量仪器与目标物体之间的距离。
4.数据处理和存储:全站仪内部的计算机会实时处理测量数据,将角度、距离和其他相关数据进行计算和存储。
5.数据输出和传输:通过内置的数据端口,全站仪可以将测量数据输出到计算机或其他外部设备,实现数据共享和进一步处理。
总体来说,全站仪利用电子距离测量、角度测量和数据处理等原理,实现了高精度、多功能的测量能力。
测量工作基本原理
测量工作基本原理
测量工作的基本原理是通过采集和分析数据来获取有关物理量或特定属性的信息。
测量过程中需要遵循以下基本原理:
1. 准确性:测量结果应该尽可能接近被测量对象的真实值,避免误差的引入。
要提高测量的准确性,需要选择合适的测量仪器和方法,并进行校准和调整。
2. 精确性:测量结果应具有一定的稳定性和可重复性,以保证结果的精确性。
测量时应注意消除随机误差的影响,对重复测量结果进行统计分析。
3. 可追溯性:测量结果应该可以追溯到国际或国家标准,以验证结果的可靠性。
在实际测量中,可以通过建立标准样品和使用已知标准进行校准来确保结果的可追溯性。
4. 不确定度:测量结果通常会存在一定的不确定度,即结果的误差范围。
在测量时需要对不确定度进行评估和控制,以提供合理的测量结果和结论。
5. 常用测量方法:测量工作中常用的方法包括直接测量、间接测量、电气测量、光学测量、力学测量等。
根据被测量对象和要求选择合适的测量方法。
总之,测量工作的基本原理是通过准确、精确的测量方法获取可靠的测量结果,提供科学依据和技术支持。
两点测量原理
两点测量原理
两点测量原理是通过测量两点之间的相对空间位置来定位第三点的尺寸。
在测量过程中,两点之间的长度被视为公共边,然后通过线段测量第三点的尺寸,得出另外两边的长度,形成一个三角形。
这种测量方法可以应用于平面弧形、多边形、旋转楼梯等各种平面及立体结构,并且具有精度高、相互独立的特点。
具体来说,在平面测量中,可以标注字母号表示平面各点,然后在需要测量的平面内定好两点作为公共边,测量第三点与这两点的尺寸,形成三角形。
这种方法可以更准确地确定点的位置和尺寸,尤其适用于多边形、异形等复杂形状的测量。
以上内容仅供参考,如需获取更多信息,建议查阅相关书籍或咨询专业人士。
03第三章角度测量
能在竖直面内转动。经纬仪就是根据上述基本要求设计
制造的测角仪器。
二、竖直角测量原理
• 1、竖直角的概念 • 观测目标的方向(视线)与同一竖直
面内的水平线之间的夹角,称为该方 向线的竖直角,又称垂直角、倾角。 通常用δ表示。其角值范围为0˚~ ±90˚。 • 仰角:其角值为正;俯角:其角值为负。
•
盘左时,δ=90º-L
•
盘右时,δ=R-270º
• 5、记录与计算
竖直角记录计算表
测 站
目 标
竖盘 位置
竖盘读数 °′″
半测回垂直角 °′″
指标 差
″
一测回垂直角 °′″
备注
12 3
4
5
6
7
8
OA OB
左 95 22 00 -5 22 00
-36 -5 22 36
右
264 36 48
-5 23 12
返回
经纬仪瞄准目标时所使用的照准工具有测钎、 标杆和觇牌等。
返回
A
O B 返回
A
o o o
B
返回
三、竖直角观测
• 1、瞄准
B
+α –α
图3-16 垂直角测量瞄准
O A
图3-11 垂直角测量原理
竖直角观测
• 2、指标水准管气泡居中
• (现在的仪器都有竖盘自动归零装置)
• 3、读数L、R
• 4、竖直角计算公式
2.水平角测量原理
• 如图3-1所示,可在O点的上方任意高度处,水平安置一 个带有刻度的圆盘,并使圆盘中心在过O点的铅垂线上; 通过OA和OB各作一铅垂面,设这两个铅垂面在刻度盘 上截取的读数分别为a和b,则水平角β的角值为:
测量工作的原理是
测量工作的原理是
测量工作的原理是通过使用各种仪器、设备和方法来获取准确和可靠的数据,以了解特定物理量或属性的数值。
测量的基本原理包括以下几个方面:
1. 标准化:测量工作通常依赖于国际标准和单位,例如米、秒、千克等,以确保国际一致性和比较性。
2. 观测原理:测量通常通过观察、记录和分析物理现象或实验结果来获得数据。
这可以包括直接观测、记录仪器上的读数或者计算得出的数据。
3. 精确性和准确性:测量结果应该具有很高的精确性和准确性,即测量值应该与真实值尽可能接近,并且重复测量应该产生相似的结果。
4. 校准和调整:仪器和设备需要经过校准,以确保其读数和性能的准确性。
校准可以通过与已知标准或者参考值进行比较来完成。
5. 不确定度评估:每次测量都存在一定的误差和不确定性。
测量工作需要对这些不确定性进行评估和记录,以确保结果的可靠性和可比性。
综上所述,测量工作的原理是通过标准化、观测原理、精确性
和准确性要求、校准和调整以及不确定度评估等方法来获得准确和可靠的数据。
三等水准测量的基本原理
三等水准测量的基本原理
三等水准测量是一种较为简单、快速的水准测量方法,其基本原理如下:
1. 前后假设:三等水准测量中,假设起点高程为一个已知的标准高程(如国家基准点或前一水准测量的终点高程),然后依次测定各测站的高程,最后假设终点高程是前一站的已测得高程。
2. 高差测量:利用水准测量仪器,在测站之间测量高差。
一般采用三角测量法,即在不同位置上仰视或俯视测定目标点的位置,通过角度变化计算得出高差。
3. 仪器校正:在测量之前,需要对水准仪进行校正。
校正包括水平准线调整、对测量仪器进行检查等,以确保仪器的精度和准确度。
4. 误差修正:根据仪器误差以及其他影响因素,对测量结果进行修正。
修正的方法包括仪器常数、替代基准点、反演等。
5. 高程计算:通过对测量结果进行处理和计算,得到各个测站的高程。
计算方法包括平差计算、平均差计算等。
6. 结果校核:对测量结果进行校核,确保高程计算的准确性。
校核的方法主要是反演计算,通过将终点高程回代到起点进行检验。
总之,三等水准测量的基本原理是通过测量高差,利用仪器校正和误差修正等方法,计算出测站的高程,采用前后假设的方式进行高程的校核,从而实现对地面高程的测量。
全站仪测量基本原理
全站仪测量基本原理
全站仪测量基本原理包括三个方面:角度测量、距离测量和坐标计算。
角度测量:全站仪通过使用一对精确的水平仪来确定水平,然后使用垂直悬臂式测角仪来测量垂直角。
利用水平仪和垂直角度,测量仪可以确定任意方向上的水平角。
测量数据通过传感器和高精度编码器转化为数字信号并存储。
距离测量:全站仪使用电磁波(通常为红外线)通过发射一个瞬时脉冲并接收反射回来的信号来测量距离。
测量仪中的电子设备用于测量脉冲发射和接收之间的时间差,进而计算出距离。
坐标计算:全站仪可以通过测量不同方向的角度和距离来确定待测点相对于参考点的坐标。
通过使用三角函数和三角测量原理,可以将角度和距离转化为坐标值。
这些计算可以在测量仪内部的电脑进行,也可以在外部计算机上进行。
总结起来,全站仪测量基本原理是利用角度测量、距离测量和坐标计算来确定待测点的位置坐标。
这些原理的应用保证了测量数据的准确性和可靠性,使得全站仪成为现代测量领域中不可或缺的工具。
工程测量的原理
工程测量的原理
工程测量是一种通过测量和检测来确定和记录地面或建筑物的特定位置、尺寸和形状的方法。
它的原理是基于测量学和三角学的基本原理。
以下是工程测量的一些基本原理:
1. 视线原理:视线是从测量点到目标点的可见直线。
在测量中,通过使用经过测量仪器的视线,可以测量目标点的坐标和高程。
2. 角度原理:角度是工程测量中常用的测量元素。
使用转台或无线角度仪器,可以测量目标点之间的水平和垂直角度。
3. 距离原理:测量仪器可以测量从测量点到目标点的距离。
常用的测距仪有激光测距仪、电子测距仪和测距杆。
4. 高程原理:通过使用水准仪、全站仪和GPS等仪器,可以
测量地面和建筑物的高程。
这些仪器可以测量目标点相对于给定基准面的高差。
5. 三角测量原理:三角测量原理是工程测量中最常用的测量方法之一。
利用三角形的性质和三角函数,可以计算目标点的位置和尺寸。
除了上述基本原理外,工程测量还涉及误差理论、数据处理和校正等方面的知识,以确保测量结果的准确性和可靠性。
工程测量在土木工程、建筑工程、道路施工等领域具有重要的应用价值,为工程项目的规划、设计和施工提供了准确的地理信息。
摄影测量原理
摄影测量原理一、摄影测量的定义和概念摄影测量是一种利用摄影技术来进行测量和制图的方法,它是以空间几何原理为基础,通过对摄影图像进行分析和处理,得到地面上物体的空间位置、形状、大小等信息。
摄影测量广泛应用于地图制图、城市规划、土地利用、资源调查等领域。
二、摄影测量的基本原理1.光学原理摄影测量的基础是光学原理,即光线在不同介质中传播时会发生折射和反射。
在空气中传播的光线与在相机镜头内传播的光线之间存在一个固定比例关系,这个比例关系被称为像高比例尺。
2.投影几何原理投影几何是摄影测量中最重要的理论基础之一。
它研究了物体在三维空间中与二维平面之间的投影关系。
在实际应用中,我们通常采用透视投影模型来描述物体在相机成像平面上的投影关系。
3.相对定向原理相对定向是指将拍摄同一景物不同时刻或不同位置的照片,通过对它们进行比较和分析,确定它们之间的相对位置关系。
相对定向包括方位角和倾斜角两个方面,其中方位角是指照片上某一点与相机光轴之间的水平夹角,倾斜角是指照片上某一点与相机光轴之间的竖直夹角。
4.绝对定向原理绝对定向是指将摄影测量中测量到的物体空间坐标系与地球坐标系进行联系,从而确定物体在地球表面上的实际位置。
绝对定向通常采用大地坐标系来描述物体在地球表面上的位置。
三、摄影测量的基本流程1.摄影摄影是摄影测量中最基本的步骤。
在进行摄影时,应选择合适的相机、镜头和滤镜,并根据实际情况调整曝光时间、光圈和感光度等参数。
2.内定向内定向是指将相机成像平面与像平面之间建立起一种几何模型,并根据实际情况进行参数化。
内定向通常包括像高比例尺、主距、畸变等参数。
3.外定向外定向是指将相机的空间位置和方向与物体的空间位置进行联系。
外定向通常采用相对定向和绝对定向两种方法。
4.立体像对匹配立体像对匹配是指将拍摄同一景物不同时刻或不同位置的照片进行比较和分析,从而确定它们之间的空间位置关系。
立体像对匹配通常采用自动或半自动的方法进行。
电子经纬仪的基本原理
电子经纬仪的基本原理电子经纬仪(Electronic Theodolite)是一种用于测量地表点的平面角度的仪器。
它是传统经纬仪的现代化升级版本,利用了电子技术来进行测量和记录,具有更高的精确度和便捷性。
电子经纬仪的基本原理可以概括为以下几个方面:1.光学测量原理:电子经纬仪通过光学测量技术来测量目标点的角度。
它采用了一条基线和两个目标点之间的目标线,通过测量目标线上两个点的角度差来计算目标点的角度。
仪器上配备了一对望远镜,每个望远镜都具有水平和垂直的调节装置,可以通过调节望远镜的平台使其准确指向目标。
光路经过物镜和目标点后经过目镜被观测人员观察。
目镜可以通过水平和垂直的调节装置进行精确定位,以便准确测量角度。
2.角度测量原理:通过望远镜的调节装置和望远镜平台的水平和垂直旋转,可以测量目标点与仪器基线的角度。
测量过程中,仪器会发出一个激光束或者红外线,通过与目标点的反射或接收,并反射或接收到仪器上的探测器。
利用仪器上的光电装置将接收到的信号转换成电信号并进行处理,以获得目标点与仪器基线的角度差。
3.距离测量原理:电子经纬仪还可以通过测量目标点与仪器之间的距离来计算目标点的位置。
它采用了激光测距或者电磁波测距技术来进行测量。
通过向目标点发出激光束或者电磁波,并接收到目标点反射或者散射的信号,计算出信号的时间差或者速度差,从而得到目标点与仪器之间的距离。
4.数据处理原理:电子经纬仪不仅可以测量角度和距离,还可以通过电子技术来进行数据处理和分析。
仪器上配备了内置的计算机和数据存储器,可以将测量结果进行数字化处理,并进行各种统计和分析。
测量结果可以通过仪器上的显示屏进行实时显示,并可以通过连接计算机进行数据传输和进一步处理。
总结来说,电子经纬仪通过光学测量技术来测量角度,并通过激光测距或者电磁波测距技术来测量距离。
它具有高精度、便捷性和数据存储处理功能,广泛应用于地质测量、建筑工程和地质勘探等领域。
measure lines 原理
measure lines 原理
测量线段的原理
在几何学和物理学中,测量线段的原理是基于直观的几何概念和数学原理。
测量线段是确定两点之间距离的方法,并可应用于各种领域,如地理测量、建筑设计和工程等。
测量线段的最基本原理是利用计量工具,如尺子、测量绳或仪器来确定线段的长度。
这些工具通常标有刻度,用于读取或估计线段的长度。
准确测量线段的方法包括直接测量、间接测量和相似三角形原理。
在直接测量中,可以使用尺子或测量绳等工具来直接测量线段的长度。
确保工具与线段完全贴合,并读取工具上与线段起始和终止点对齐的刻度,即可确定线段的长度。
在间接测量中,可以利用其他已知线段或几何形状来确定待测线段的长度。
例如,使用相似三角形原理,可以通过测量已知线段和相似三角形的边长比例,计算出待测线段的长度。
这种方法在无法直接测量线段的情况下非常有用。
测量线段还可以应用其他几何原理,如勾股定理和正弦定理。
这些原理可用于计算特殊情况下的线段长度,例如在直角三角形中使用勾股定理,或在任意三角形中使用正弦定理。
总之,测量线段的原理是基于数学和几何原理的应用。
利用合适的工具和几何概念,我们可以准确测量线段的长度,并在各种领域中应用这些原理。
这为我们的日常生活和各个行业提供了重要的测量方法。
测量原理是什么
测量原理是什么
测量原理是指在科学实验和工程应用中,用于确定物理量(如长度、质量、时间等)的基本原理和方法。
测量原理通常基于一些物理定律或现象,通过建立适当的测量装置和技术手段来获取目标物理量的信息。
测量原理的选择通常取决于所测量物理量的特性和测量精度要求。
以下是一些常见的测量原理:
1. 电阻测量原理:基于物体电阻与其尺寸、电导率等相关性来测量物体的电阻。
2. 光学测量原理:利用光的传播和反射等特性,通过测量光线的传输、干涉、散射等信息,来测量物体的长度、形状、折射率等。
3. 声学测量原理:利用声波在介质中的传播速度与介质物理性质之间的关系,通过测量声音的传播时间、频率等信息来获得目标物理量。
4. 电磁感应测量原理:基于电磁感应现象,通过测量磁场变化、电流感应等信息来确定目标物理量,例如电流、磁场、速度等。
5. 核辐射测量原理:利用核辐射与物质之间的相互作用关系,通过测量辐射的特性、衰减等来确定物质的组成、厚度等。
6. 其他测量原理:还包括压力测量原理、温度测量原理、流量
测量原理等,具体的原理和方法会根据测量对象和测量要求而有所不同。
总的来说,测量原理是科学实验和工程应用中确定物理量的基本原理。
通过合理选择或设计测量装置和技术手段,可以准确测量和确定所需的物理量信息。
高程测量的基本原理和方法
高程测量的基本原理和方法高程测量是地理测量中的重要分支,它主要用于测量和记录地表与参考面之间的垂直距离差,可以提供构建房屋、道路、桥梁等工程项目所需的高程信息。
本文将介绍高程测量的基本原理和方法,以帮助读者更好地了解和应用这一技术。
一、基本原理高程测量基于重力加速度的概念进行,它利用重力场的变化来推算出地表与参考面之间的高程差。
地球在不同地点的重力加速度是不均匀的,这是由于地球的自转和地壳的不规则造成的。
因此,在高程测量中,需要引入参考面,例如平均海平面、大地水准面等,来统一地表高程的参照标准。
二、高程测量的基本方法高程测量可以通过多种方法进行,下面将简要介绍几种常用的方法:1.水准测量法水准测量法是最常用的高程测量方法之一,它利用水准仪、水平仪等仪器测量不同地点的高程,并通过观测点之间的高程差来计算出地表的高程。
这种方法的优点是精度高,但需要在平稳的地面上进行,不适用于复杂地形。
2.全站仪法全站仪法是一种将电子设备与光学仪器相结合的高程测量方法,它可以同时测量水平角和垂直角,并通过三角测量原理计算出地表的高程。
相比于水准测量法,全站仪法更加灵活、快捷,并且适用于各种地形环境。
3.卫星导航法卫星导航法利用全球定位系统(GPS)等卫星导航系统,通过接收卫星信号,测量接收器所在位置的经纬度和高程。
这种方法具有定位精度高、测量范围广等优点,但在密集建筑群、森林、峡谷等遮挡物密集的地方效果较差。
4.无人机测量法随着无人机技术的发展,无人机测量法在高程测量中得到了广泛应用。
无人机搭载高精度的测量仪器,可以在不同高度飞行并拍摄地表图像,通过图像处理和测量算法计算出地表的高程。
这种方法不受地形限制,操作简便,适用于大范围和复杂地形的高程测量。
三、高程测量的应用领域高程测量在地理信息系统、土地开发、城市规划、工程建设等领域中具有重要的应用价值。
它可以提供精确的地表高程数据,用于制作数字高程模型、地形图和高程剖面图,为地理分析和空间决策提供支持。
测量总结的知识点
测量总结的知识点一、测量的基本概念1. 测量的定义测量是通过某种手段或方法,获取客观事物或现象的数量特征,以便对其进行比较、分析或描述的过程。
2. 测量的特点测量具有客观性、准确性、精密性和可靠性等特点。
3. 测量的分类根据测量对象的不同,测量可以分为长度测量、角度测量、面积测量、体积测量等不同类型。
二、测量的基本原理1. 测量的基本原理测量的基本原理包括直接测量原理、间接测量原理和比较测量原理。
2. 测量的基本方法测量的基本方法包括直接测量方法、间接测量方法和综合测量方法等。
3. 测量的误差测量中可能存在多种误差,包括系统误差、偶然误差和人为误差等。
4. 测量的精度与准确度测量的精度是指测量结果的稳定性和重复性,而准确度是指测量结果与被测量值之间的接近程度。
三、常用的测量工具和仪器1. 测量工具常用的测量工具包括尺子、卷尺、量角器、分度尺、刻度尺等。
2. 测量仪器常用的测量仪器包括测距仪、经纬仪、全站仪、水准仪、测距仪、测量仪等。
四、测量的应用1. 工程测量工程测量是指在工程建设过程中对地表或建筑物进行测量,以获取相关信息的活动。
2. 土地测量土地测量是指对地理空间信息、土地利用信息等进行测量和分析的活动。
3. 测绘测量测绘测量是指通过测绘技术对地球表面特征进行测量和绘制的活动。
4. 地球物理测量地球物理测量是指利用地球物理方法对地球内部结构、地球表面特征进行测量和分析的活动。
五、测量的发展趋势1. 测量技术的发展随着科学技术的进步,测量技术也在不断发展,涌现出全球卫星导航系统、激光雷达等新技术。
2. 测量方法的创新新的测量方法如无接触式测量、虚拟测量等不断涌现,为测量领域带来了新的发展机遇。
3. 测量领域的拓展测量不仅仅局限于地面或建筑物,还涉及到海洋测量、宇宙测量等领域,呈现出多元化发展趋势。
六、测量的现状与挑战1. 测量技术的高度发达当前,测量技术已经非常发达,但是在工程实践中仍然存在着一些问题,如测量误差难以消除、测量数据难以处理等。
什么是测量的基本工作原理
什么是测量的基本工作原理
测量的基本工作原理是通过对待测物理量与已知物理量之间的关系进行比较,从而确定待测物理量的大小。
测量的基本工作原理包括以下几个方面:
1. 直接测量法:直接通过使用适当的测量仪器和设备来获取待测物理量的数值。
例如,使用尺子来测量长度、使用温度计测量温度等。
2. 组合测量法:将待测物理量转换为已知物理量的等效量,通过对等效量的测量来推导出待测物理量的数值。
例如,使用浮子来测量液位,通过测量浮子的位置来得到液位高度的信息。
3. 比较测量法:将待测物理量与已知物理量进行比较,通过观察两者之间的差异来确定待测物理量的大小。
例如,使用天平来测量质量,通过比较待测物体和已知质量的重量来得知其质量的大小。
4. 间接测量法:通过测量与待测物理量相关的其他物理量,间接推导出待测物理量的数值。
例如,使用光谱仪测量物质的吸收光谱,通过吸收光的强度得出物质的浓度。
综上所述,测量的基本工作原理是通过比较已知和待测物理量之间的关系来确定待测物理量的数值。
不同的测量方法和原理在不同的应用领域和测量需求下得到了广泛的应用。
摄像头三角测量法原理
摄像头三角测量法原理
一、光线传播
摄像头三角测量法的基本原理是利用光线传播的几何原理,通过摄像头的视角和被测物体的表面反射光线来获取被测物体的几何形状和位置信息。
具体而言,当光线从一个物体表面反射时,反射光线会按照光线路径的几何规律传播,这个规律可以用光线方程来表示。
二、像面定位
摄像头拍摄被测物体时,被测物体表面反射的光线会进入摄像头,在像面上形成图像。
这个图像包含了被测物体的形状、大小和位置信息。
通过像面定位技术,可以将图像中的像素点对应到实际物体表面的点,从而建立起像素点与实际物体表面点之间的对应关系。
三、角度计算
角度计算是摄像头三角测量法中的关键步骤之一。
通过像面定位技术,可以确定像素点在图像中的坐标,同时也可以确定像素点对应的实际物体表面点的三维坐标。
结合摄像头内参和外参(包括摄像头的焦距、光心位置等),可以利用三角几何原理计算出像素点所对应的入射光线与摄像头光轴之间的夹角。
这个夹角可以通过角度公式计算出来。
四、距离推算
通过角度计算和三角测量原理,我们可以推算出被测物体到摄像头之间的距离。
具体而言,利用已知的像素点坐标、实际物体表面点的三维坐标以及计算出的夹角,可以利用三角测量原理计算出被测物体表面点到摄像头光心之间的距离。
这个距离就是被测物体到摄像头之间的距离。
综上所述,摄像头三角测量法是通过光线传播、像面定位、角度计算和距离推算等技术手段,利用摄像头的视角和被测物体的表面反射光线来获取被测物体
的几何形状和位置信息的一种方法。
这种方法在机器人视觉、自动化检测、三维重建等领域有着广泛的应用。
3omega法
3omega法一、3omega法的基本原理3omega法是一种用于测量材料电阻率的方法,其基本原理基于欧姆定律和电磁感应定律。
该方法通过测量材料在施加交变电流后的电压响应,可以获得材料的电阻率。
3omega法中的“3”表示三端测量,即使用三个电极来施加电流和测量电压。
通过精确控制电流的频率和幅度,并测量相应的电压响应,可以推导出材料的电阻率。
二、3omega法的优势1.高精度测量:由于采用三端测量方式,3omega法能够消除测量导线电阻对结果的影响,从而提高测量的精度。
2.非破坏性测试:该方法仅需要施加电流和测量电压,不会对材料造成机械或化学损伤,因此适用于各种材料的电阻率测量。
3.宽测量范围:通过调整电流的频率和幅度,3omega法可以测量不同材料在不同条件下的电阻率,具有较宽的测量范围。
4.自动化与智能化:现代的3omega测量系统通常配备有计算机控制系统和数据分析软件,可以实现自动化和智能化的数据采集、处理和分析。
5.可重复性好:由于该方法基于严格的物理原理,并且具有较高的测量精度,因此其测量结果具有较好的可重复性。
三、3omega法的应用领域1.材料科学研究:在材料科学研究中,电阻率是材料电学性能的重要参数之一。
通过使用3omega法,可以研究材料的电阻率与温度、压力、磁场等外部条件的关系,有助于深入理解材料的电学性质和物理机制。
2.电子产品制造:在电子产品制造中,了解材料的电阻率对于产品的性能和可靠性至关重要。
使用3omega法可以对各种材料的电阻率进行精确测量,有助于优化产品的设计和制造过程。
3.生物医学研究:在生物医学研究中,某些生物组织的电阻率具有重要参考价值。
例如,脑组织、肌肉和肿瘤等的电阻率差异可用于疾病的诊断和监测。
3omega法可以用于这些生物组织的电阻率测量,有助于推动相关医学研究和治疗方法的改进。
4.环境监测与治理:通过测量土壤、水和空气等环境中的介质电阻率,可以评估其污染程度或电导率等参数,对于环境监测和治理具有重要意义。
全站仪测量原理
全站仪测量坐标基本原理说明:以下内容仅仅是全站仪进行坐标测量的基本原理,不涉及具体的仪器操作,不同的仪器操作面板会有所差异,具体见说明书。
为了说明的简化,仅仅进行平面坐标的讨论,且不涉及具体计算公式,详细论述在一般的《测量学》上有论述。
X图1:整体坐标系和局部坐标系关系图所有的物体都可以用一定的坐标系来描述。
现已知两个坐标系:整体坐标系XOY和局部坐标系x’0'y’。
又因为任意两个直角坐标系之间通过平移和转动可以相互转化:比如x’0'y’坐标系可以先通过平移(-△X,-△Y),使O’和O重合,再逆时针转过α角,二者实现重合,这个过程用数学表达式描述为{X}=[A]{x’}+{b},其中{X}代表XOY坐标系的坐标向量,{x’}代表x´ 0´ y´坐标系内的坐标向量,[A]代表转动矩阵,b代表平移向量{-△X,-△Y}Tx’y’图2、全站仪自身坐标系对于全站仪,其仪器的轴线中心可以确定一个局部坐标系,根据上面的转换关系,则可以将任意局部坐标系内的测量坐标转换到整体坐标系。
又根据前面所述,二者之间的转化需要确定转动矩阵A(关键是α)和平移向量b。
这两个量可以通过设站得到。
X图3.全站仪设站的原理设站的过程:整平仪器→输入测站点的绝对坐标(X0,Y0)→输入后视点的绝对坐标(Xb,Yb)→照准后视点测距定向,设站结束→进行坐标测量。
通过描述可知:输入测站点的绝对坐标,即整体坐标系内的坐标,得到局部坐标O’相对于整体坐标O的偏移量。
输入后视点绝对坐标(Xb,Yb),同样位于整体坐标系内,因为O’和b点的坐标均为整体坐标系内的坐标,两点确定一条直线,这样就可以得到向量O’b,是一个有大小和方向的量,其方位角即为α,综上,两个关键因素b和α确定了,可以进行坐标的转换。
当然在实际操作时,输入后视点的坐标后,需要照准后视点,点击测距,这样仪器内部才能计算出这个转换关系。
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测量任务要求 需求分析 拟定测量方案
现有仪器设备
选用测量仪器 (测试硬件平台)
设
计
阶
完成仪器互连
段
组建测量系统
决定测量技术 (测试软件平台)
拟定测量步骤
电子测量原理
设置仪器工作参 数
实
施
执行测量操 作
阶
段
测试数据处
理
测量结果显 示
结束
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1.1.3 测量的基本要素(续)
电子测量原理
3.被测对象——信息
➢ 广义测量原理可以从信息获取过程来说明,包括信息 的感知和信息识别两个环节。
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1.1.3 测量的基本要素
1.测量的基本要素
电子测量原理
被 测 对 象
信 息
显 示
测 试 仪 器 系 统
测 量 人 员
感 知 和 识 别
被测对象、测量仪器、测量技术、测量人员和 测量环境
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1.1.3 测量的基本要素(续)
第15页
1.1.3 测量的基本要素(续)
电子测量原理
环境对测量的影响
A. 环境对被测对象的影响:某些被测对象客体(如器件、 电路或系统)的性能特性对环境变化较为敏感或非常敏感, 因此,原则上测量应在被测对象的正常或额定工作条件下 进行。
讨论测量原理、测量方法和测量系统中的共性问 题。
分别从信息获取的广义概念和量值比较的狭义概 念上,阐述测量的基本原理;
从实现测量原理的变换、比较、处理和显示等环 节中,阐述电子测量的基本技术。
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1.1 测量的基本概念
电子测量原理
1.1.1 测量的意义
➢ 日常生活中处处离不开测量。
➢ 科学的进步和发展离不开测量, 离开测量就不会有真正的科学。
第五部分数域测量,介绍数字系统的基本测量原理和方 法,包括数字信号的产生、逻辑分析、可测性设计及数 字系统测试的典型实例。
第六部分测量系统集成,阐述组建测量系统的硬件平台、 软件平台、总线标准、通信技术等。
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第1章 测量的基本原理
电子测量原理
本章阐述测量学科的丰富内涵。
介绍测量、计量的基本概念,即它们的意义、内 容、特点及应用。
✓ A.直接比较 B.间接比较;C.需要测量仪器。 ➢ ④测量标准:同类已知单位。 ➢ ⑤测量结果:最终能表示给测量主体(人)。
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电子测量原理
1.1.2 测量的定义(续)
被测物体的重量从度盘上读数,因为,弹簧秤度盘上 的刻度是事先与标准量进行比较的结果。
(a) 天平直接比较
被测物体的重量等于标 准砝码的重量
设计阶段
* 选择测试仪器,组建测试系统。 * 制定出测试策略(测量算法)和操作步骤(测试程序) • 实施阶段 * 对仪器和系统实施测试操作(发控制命令),按照逻辑
和时序完成测量过程,取得测量数据; * 分析测量误差并显示测量出结果。
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1.1.3 测量的基本要素(续)
开始
被测对象
论 证 阶 段
(b)弹簧称间接比较 图1-1 测量的比较原理
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1.1.2 测量的定义(续)
电子测量原理
2.广义测量的定义
➢ 广义地讲,测量不仅对被测的物理量进行定量的测量, 而且还包括对更广泛的被测对象进行定性、定位的测 量。
➢ 例如故障诊断、无损探伤、遥感遥测、矿藏勘探、地 震源测定、卫星定位等。
➢ 而测量结果也不仅仅是由量值和单位来表征的一维信 息,还可以用二维或多维的图形、图像来显示被测对 象的属性特征、空间分布、拓朴结构等。
电子测量原理
被测 对象
对象 属性
被测信息
激励信号
影响
原理 方法
选择 仪器
决定 方法
仪器 系统
影 响
测量 环境
测量策 略、算法
参数命令 数据状态
影响
测量 人员
图 1-3 测 量 的 基 本 要 素
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1.1.3 测量的基本要素(续)
电子测量原理
2.测量过程——基本要素之间的互动关系
• 论证阶段: 测量的主体(测量人员)根据测试任务的要求、被测对 象的特点、属性,及现有仪器设备状况,拟定合理的 测试方案。
没有望远镜就没有 天文学,没有显微 镜就没有细胞学, 没有指南针就没有
航海事业
✓
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1.1.1 测量的意义(续)
电子测量原理
➢ 生产发展离不开测量
农业社会中,需要丈量土地、衡量谷物,就产生了长 度、面积、容积和重量的测量;掌握季节和节候, 出现了原始的时间测量器具,并有了天文测量。
现代化的工业生产中,处处离不开测量 例如,一个大型钢铁厂需要约2万个测量点。
➢ 在高新技术和国防现代化建设中则更是离不开 测量
例如,每种新设计的飞机,需要测试飞机高速飞行中 受气流冲击作用下的性能,通过风洞试验测定机身、 机翼的受力和振动分布情况,以验证和改进设计。
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1.1.2 测量的定义
电子测量原理
1.狭义测量的定义
➢ 测量是为了确定被测对象的量值而进行的实验过程。 ➢ 在测量过程中,人们借助专门的设备,把被测对象直接或间接地
➢ 广义的测量是信息的获取,信息反映了事物的运动的状态 及其变化方式。
4.测量仪器系统——量具和仪器
➢ 测量仪器系统包括量具、测试仪器、测试系统及附件等。
5.测量的主体——测量人员
➢ 手动:由测量主体(测量人员)直接参与完成 ➢ 自动:测量主体交给智能设备(计算机等)完成,但测量
策略、软件算法、程序编写需由测量人员事先设计好。
电子测量原理
《电子测量原理》
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课程简介
电子测量原理
第一部分测量总论及误差理论,介绍测量的基本概念、 技术方法及系统组成,误差理论和数据处理等。
第二部分基本电参量测量,包括频率、电压、阻抗等。
第三部分时域测量,以示波器为背景介绍时域信号波形 的采集、显示及应用技术。
第四部分频域测量,重点讨论频域中的信号频谱和网络 性能的测量,介绍测量激励信号源的基本工作原理。
与同类已知单位进行比较,取得用数值和单位共同表示的测量结 果。
测量结果=测量数值.测量单位,即: x{x}x0
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
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1.1.2 测量的基本概念(续)
电子测量原理
测量的内涵
➢ ①测量对象:被测客体中的相应的量值信息; ✓ 测量目的:从被测对象取得一个定量的认识;
➢ ②测量过程: 通过实验去认识对象的过程。 ➢ ③测量方法:比较;
6.测试技术
➢ 测量中所采用的原理、方法和技术措施,总称为测试技术。
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1.1.3 测量的基本要素(续)
电子测量原理
7.测量环境
测量环境是指测量过程中人员、对象和仪器系统所处空间 的一切物理和化学条件的总和。
测量环境包括温度、湿度、力场、电磁场、辐射、化学气 雾和粉尘,霉菌以及有关电磁量(工作电压、源阻抗、负 载阻抗、地磁场、雷电等)的数值、范围及其变化。