第四章角度计量和测量技术
角度测量技术的基本原理和应用
角度测量技术的基本原理和应用角度测量技术是应用于工程、导航、地理测量等领域的一种重要的测量方法。
它通过测量物体或地点之间的角度来确定其位置关系,从而帮助我们更好地理解和掌握所研究领域的特性和性质。
本文将介绍角度测量技术的基本原理和一些常见的应用。
一、基本原理角度测量技术的基本原理依赖于测量物体或地点之间的角度差异。
在测量过程中,通常使用角度计量仪器(如经纬仪、陀螺仪)来测量目标物体或地点相对于参考方向的角度。
角度计量仪器的精度和测量范围是影响角度测量精度和可行性的关键因素。
例如,经纬仪常用于测量地理位置,利用水平仪和径向刻度来测量目标位置相对于地球表面和参考方向之间的角度。
而陀螺仪则是一种精密的角度计量仪器,主要用于导航和航空领域,利用陀螺仪的旋转和惯性原理来测量目标物体或地点的角度。
在角度测量中,还常常使用三角法来计算和测量角度。
三角法是一种基于三角关系的几何学方法,用于测量和计算未知角度。
通过测量已知角度和物体间的边长关系,三角法可以推导出目标角度的大小。
二、应用领域1. 工程测量角度测量技术在工程测量中有着广泛的应用。
例如,在建筑工程中,我们需要测量建筑物之间的夹角以确保建筑物的位置和方向准确无误。
另外,在制造业中,角度测量常用于测量零件和工件之间的相对位置和角度,以确保生产过程的正确性和质量。
2. 导航定位角度测量技术对于导航和定位具有重要意义。
航海、航空和航天等领域都依赖于角度测量来确定目标物体的位置和方向。
例如,罗盘是一种常用的导航仪器,利用地球的磁场来测量船只和飞行器的方向。
另外,一些现代导航系统如全球定位系统(GPS),则利用卫星信号和三角测量原理来测量目标物体的位置和方向。
3. 地理测量角度测量技术在地理测量中也有着重要的应用。
地理测量主要研究地球表面的形状、地理位置和地形特征。
通过测量目标物体或地点之间的角度,地理学家可以绘制地图、测量地形和研究地球的变化。
例如,地球测量学使用角度测量技术来测量地球的大小、形状和旋转轴的倾斜度。
测量学课件角度测量
视线水平、指标铅垂时,竖盘读数为常数:
盘左时一般 L0=90 ,盘右时一般 R0=270 。
(2)竖直角的观测与计算
盘左 270
盘右 90
180
0
0
180
90
270
• 竖直角观测
仪器对中整平后,盘左位置,十字丝横丝精确切准目标顶部。
转动竖盘水准管微动螺旋,使竖盘水准管气泡居中。
读取盘左读数 L,得上半测回竖角:L 90 L
741924 741915
741906
第2方向
K
B 测站
起始方向第一个读数应调成0或180/N(N为测回数);
分、秒数写足二位; 一测回过程中,不得再调整水准管气泡或改变度盘
位置。
三、水平角测量
1.测回法
(1)上半测回(盘左又称正镜) 左 b1 a1
(2)下半测回(盘右又称倒镜)右 b2 a2
C
A
对中、整平、瞄准、 读数
1.对中——将仪器中心安置在过测
站点的铅垂线上。对中
误差3mm。
B
垂球对中步骤:
粗略对中:移动三脚架,使垂球尖离测
站中心12cm内;
精确对中:稍微松开中心螺丝,在脚架
头上移动(不能旋转)仪器,使垂球尖精
确对中测站标志中心,旋紧中心螺丝。
光学对中步骤:对准、调平、整平、对中
(3)照准部
DJ6光学经纬仪 DJ6光学经纬仪外观图
3.2.1 DJ6光学经纬 仪 1.DJ6光学经纬
仪外观图
2. 主要轴线和几何条件
• 主要轴线 (1)望远镜视准轴CC (2)仪器横轴HH (3)照准部水准管轴LL (4)仪器竖轴VV • 几何条件 (1)LL垂直于VV (2)VV垂直于HH (3)HH垂直于CC (4)十字丝竖丝垂直于HH
角度测量原理及方法ppt课件
4、记录与计算
水平角的观测和记录
观测方向 盘左读数 盘右读数
半测回 方向值
一测回 方向值
方向中数
第一测回
33
36
马头山
0 00 00 0 02 36 180 02 36
0 00 00 0 00 00
垂直指标读数与垂直角关系:
α=90-δ
a
水平面
P
P´
铅垂面
p
§4.2 光学经纬仪
一、J6级光学经纬仪
1、基本结构
(1)脚架
(2)基座 竖 轴
(3)照准部
横 轴 三轴
照准轴 水平度盘
垂直度盘
水准器
照 垂直度盘
准 轴 支 架 水平度盘
竖 轴
读数显微镜
横轴
照
支
准
架
部
基 座
三 脚 架
J6 经纬仪
垂直度盘
时间:下周三下午 下周五上午
J6光学经纬仪
经纬仪三轴
横轴
望远镜赖以俯仰的轴 与水平度盘平行 通过垂直度盘中心并与其正交
竖轴
照准部赖以水平旋转的轴 测角时与地面标志点在同一铅 垂线上
照准轴 望远镜物镜中心与十字丝交 点的连线,照准方向线
三轴关系 横轴与竖轴正交 照准轴与横轴正交
J6经纬仪度盘
例:
水平角读数
213°01′24″
垂直角读数
95°55′30 ″
V
§4.2光学经纬仪
4、J6经纬仪的安平装置 (1)水准器 有管水准器和圆水准器两种。
管水准器:
H
《角度 测量》课件
常用工具
量角器
量角器是一种常用的工具,用 于测量角度的大小。
直角器
直角器用于测量和绘制直角, 是建筑设计中的常用工具。
三角板
三角板可以在测量角度和长度 时提供更准确的结果。
角度测量的步骤
确定测量角度的位置
在测量之前,需要确定要测量的角度所在的位置。
选择合适的工具
根据角度的大小和要求,选择合适的工具进行测量。
通过选择合适的工具和 遵循正确的测量步骤, 可以获得准确的角度测 量结果。
3 角度测量的应用场
景
角度测量广泛应用于地 图绘制、建筑设计和工 程项目中。
放置测量工具
将选定的工具放置在角度上,并将其与其他参考线对齐。
读取测量结果
使用工具上的刻度或标记,读取测量结果并记录。
角度测量的误差
坐标系的误差
不正确对齐坐标系可能导致角度误差。
物体形状的误差
不规则的物体形状可能导致角度测量的不准确。
测量工具本身的误差
精度不高或磨损的测量工具可能产生误差。
角度测量的应用
《角度 测量》PPT课件
角度测量是一种重要的技能,它在许多领域中起着关键作用。通过本课件, 我们将详细了解角度的定义、测量方法以及常用工具。
什么是角度测量
1 角度定义
角度是两条射线之间的夹角,用于衡量方向和位置的变化。
2 角度单位
角度可以度数、弧度或百分比表示。
3 角度测量的方法
常用的测量方法包括使用量角器、直角器和三角板等工具。
地图绘制
角度测量在地图设计和导航 中起着重要作用,帮助确定 方向和位置。
架桥
在架桥工程中,准确的角度 测量是确保结构稳定性和安 全性的关键。
培训教材-角度计量
第一章角度单位与国家检定系统角度是一种重要的物理量。
角度计量是几何量计量的重要组成局部。
角度量的范围广,平面角按平面所在的空间位置可分为:在水平面内的水平角(或称方位角),在垂直面内的垂直角(或倾歪角),空间角是水平角和垂直角的合成;按量程可分为圆周分度角和小角度;按标称值可分为定角和任意角;按组成单元可分为线角度和面角度;按形成方式可分为固定角和动态角,固定角是指加工或装配成的零组件角度,仪器转动后恢复至静态时的角位置等,动态角是指物体或系统在运动过程中的角度,如卫星轨道对地球赤道面的夹角,周密设备主轴转动时的轴线角漂移,测角设备在一定角速度和角加速度运动时,输出的实时角度信号等。
对一些特定角,往往给予专门名称,如基面、轴线或准线相互间夹角为0°或180°时称为平行度,90°或270°时称为垂直度;角度量在应用时还往往引进特定的参考基准,所指的角度是对参考基准的夹角,如:水平度是以大地水平面或铅垂线为参考的倾歪角;天文方位角是以天文北为参考的水平角;经、纬度是以通过格林尼治天文台的子午线和赤道面为参考的水平角和垂直角。
第一节角度单位人类的生产、生活、战争等活动都离不开计量单位。
国际单位制了七个全然单位和两个辅助单位,这两个辅助单位确实是根基“平面角〞和“立体角〞。
平面角是在平面内的夹角,其单位是“弧度〞(rad),“弧度〞是一圆内两条半径之间的平面角,这两条半径在圆周上截取的弧长与半径相等,它所对应的角称为一弧度,一圆周所对应的圆心角等于2π弧度,π=3.1415926…。
立体角的单位为“球面度〞(sr),“球面度〞是顶点位于球心的一立体角,它在球面上所截取的面积等于以球半径为边长的正方形面积。
弧度和球面度都纯属几何单位,其定义根基上无量纲的量,但应用时,能够作为无量纲的数,也能够作为有独立量纲的量,作为有独立量纲的量时,能够作为全然单位,如角速度单位为弧度每秒(rad/s),角加速度单位为弧度每二次方秒(rad/s2)等,弧度是全然单位;当作为无量纲的数时,可作为导出单位,如:电动机的机械功率(牛顿米每秒(N·m/s)等于转矩牛顿米(N·m)和转速弧度每秒(rad/s)之积,转速的弧度在运算中自动消逝,否那么等号两边就不平衡,这确实是根基辅助单位的两重性。
(光学测量技术)第4章光学零件的测量
第4章 光学零件的测量 (1)光圈不圆,呈椭圆形。此时用椭圆的长轴和短轴方 向上干涉条纹之差(或在互相垂直的方向上干涉条纹的最大 代数差值)Δ 1 N 来表示,并称为像散偏差。
其中, N x 、 N y 分别为椭圆长、短轴方向的光圈数,它们 都为代数量。 (2 )光圈局部变形。变形量用光圈数表示为 Δ 2 N ,称 为局部偏差。 一般情况下,半径偏差和面形偏差总是同时存在,因此, 有的光圈在样板孔径之内可能看不到其全部,而只能看到其 一分。在 GB2831-81 中,将上述偏差都称为面形偏差。
第4章 光学零件的测量 检验面形偏差时,应使由标准面上反射得到的标准波面 与被测面上反射得到的测试波面两者球心重合,或稍有横向 偏离,并观测其干涉图,当上述两波面之间没有差别时,干 涉图为均匀一片或很少的几条平行直条纹,并且不管条纹方 向如何(它对应两波面球心沿不同方向横向偏离)都为直线, 间距也相等。如果存在面形偏差,则条纹呈现椭圆形或发生 局部弯曲(分别对应 Δ1 N 和 Δ 2 N ),这时可按前述光圈识别 方法判读。
第4章 光学零件的测量 下面先讨论面形偏差的表示方法和光圈的识别方法。 1 )球面零件面形偏差的表示方法 半径偏差:即使零件的表面是标准球面,它还可能与样 板有不同的曲率半径,此时产生规则的牛顿环(光圈),这种 半径偏差就可以用有效孔径内的光圈数 N 表示。为表示偏 差的性质,光圈数 N 用代数量表示。高光圈 N 取正值;反之, N 取负值。样板的孔径一般要大于被测零件的孔径。 面形偏差:指被检面对球面的偏离。这种偏差一般可分 为两种情况。
第4章 光学零件的测量 测量曲率半径时,只需移动被测件,使被测面的球面的 顶点及球心分别瞄准标准球面球心,并测出被测件移动的距 离,即可得到被测球面的曲率半径。被测件移动的距离可由 精密测长机构(如光学测长、计量光栅测长或激光测长)测出。 在这里,瞄准是通过干涉的方法进行的,即以瞄准时干涉场 上干涉图的特征作为判别准则来进行瞄准,由第 2 章干涉仪 的介绍可知,这个位置的干涉条纹最疏,甚至看不到条纹 (干涉场上具有均匀的亮度)。
测量学四. 角度测量和经纬仪
四. 角度测量和经纬仪思考题1.什么是水平角?试绘图说明用经纬仪测量水平角的原理。
2.什么是竖直角?为什么测竖直角时可只瞄准一个目标?3.经纬仪测角时,若照准同一竖直面内不同高度的两目标点,其水平度盘读数是否相同?若经纬仪架设高度不同,照准同一目标点,则该点的竖直角是否相同?4.何谓视差?产生视差的原因是什么?观测时如何消除视差?5.简述电子经纬仪的主要特点。
它与光学经纬仪的根本区别是什么?6.简述编码度盘测角系统的测角原理。
7.简述光栅度盘测角系统的测角原理。
8.安置经纬仪时,对中和整平的目的是什么?若用光学对中器应如何进行?9.试述用方向观测法观测水平角的步骤。
如何进行记录、计算?有哪些限差规定?10.水平角方向观测法中的2c有何含义?为什么要计算2c并检核其互差?11.何谓竖盘指标差?如何计算和检验竖盘指标差?12.试述水平角观测中的照准误差与目标偏心误差有什么区别。
13.根据水平角观测的原理,试说明经纬仪轴系之间的关系应有哪些基本要求部分习题答案15.16. 8.3″;18. 3.4″;19. 3′26.3″22. x c=+15.1″;23. x i=-1.06″;24. –10.7″25. A. 12″; B. 12.2″; C. 13.9″26. A. 24″; B. 24.4″; C. 27.8″27. C=-8″; i=-9.7″28. 2.6″29. (1)υ=40″, (2)τ=20″, (3) c=0, (4) i=10″31. ±8.0″32. ±9.8″33. ±6.1″34. ±8.5″,±8.5″。
角度测量—认识角度测量原理(工程测量)
角度测量原理
角度测量原理
➢ 角度测量是确定地面点位的基本测量工作之一,分为水平角测量和竖
直角测量。
➢ 水平角测量用于测定点的平面位置。
➢ 竖直角测量用于测定高程或将倾斜距离转化为水平距离。
角度测量原理
➢ 水平角测量原理
铅
垂
线
地面上一点到两目标方向线在水平
面上的垂直投影所构成的夹角称为
′
水平角,通常以 表示。
水平角变化范围为 ° ~°
水平投影面
′
铅
垂
线
角度测量原理
➢ 水平角测量原理
在点的铅垂线方向上安置一水平
度盘,其中心′ 在通过点的铅垂
线上,设、方向线在水平度
盘上的投影读数为和。
则水平角为两读数之差,即:
=−
(当 > 时) 或
= − + ° (当 < 时)
铅
垂
线
线
铅
垂
线
角度测量原理
➢ 竖直角测量原理
在同一铅垂面内,观测方向线与水
(+)
平线之间的夹角称为竖直角(又称
垂直角或高度角),通常以 表示。
(-)
水平线
竖直角变化范围为 ° ~±° 。
视线在水平线之上称为仰角,角值
为正;反之称为俯角,角值为负。
角度测量原理
➢ 竖直角测量原理
在视线与水平线相交处的铅垂面内
设置一度盘,则竖直角可通过水
平视线读数与目标视线读数之差求
得。
竖
直
度
盘
水平线
铅
垂
线
水准、角度、测距测量的原理、公式、图解都给你汇总好了
水准测量的原理:利用水准仪提供的一条水平视线,借助水准尺进行读数,测定地面上两点的高差,从而由已知高程推求未知高程。
如图2- 1。
高差法:HB = HA + hAB = HA + ( a - b )仪高法:Hi = HA + a HB = Hi - bDS3水准仪及水准点水平角测量原理(一)定义:水平角就是地面上某点到两目标的方向线铅垂投影到水平面上所成的角度,其取值范围为0 ~ 360。
(二)测角原理:如图3-1测回法测回法是测水平角的基本方法,用于两个目标方向之间的水平角的观测。
如图,设O为测站点,A、B为观测目标,用测回法观测OA与OB两方向之间的水平角β。
竖直角测量原理:(一)定义地面某点至目标的方向线与水平面之间的夹角,取值范围为–90~90。
仰角为正,俯角为负。
(二)测角原理:如图距离:两标志点之间的水平直线长度。
直线定线:把多根标杆标定在已知直线的工作。
方法有目估定线和经纬仪定线。
钢尺量距:精密钢尺量距时必须对所量距离施加尺长改正、温度改正,倾斜,即用钢尺的实际长度。
其实际长度用尺长方程式表示,它的一般形式为:l t = l + Δl + a ×l(t - t0 )视距测量:利用望远镜的视距丝装置,根据几何光学原理同时测定距离和高差的方法。
视线水平时:距离:D = k·l 高差:h = i –v斜距情况下:距离:D = kl cos2α高差:h = ( 1 / 2 ) kl sin2α+ i –v式中:l为上下丝读数之差;α为竖直角;i为仪器高;v为目标高(中丝读数);k = 100光电测距:原理:通过测定光波在两点间传播的时间计算距离的方法。
公式:D′= ( 1 / 2 )* c* t式中:c为空气中的光速;t为光波在两点间往返的时间。
第四章角度计量和测量技术
传教士带来的角度概念,打破了这种局面, 传教士带来的角度概念,打破了这种局面,为角度计量在中国的 诞产生奠定了基础。这其中,利玛窦( 诞产生奠定了基础。这其中,利玛窦(Matthieu Ricci,1552-1610) , - ) 发挥了很大作用。 发挥了很大作用。 利玛窦为了能够顺利地在华进行传教活动, 利玛窦为了能够顺利地在华进行传教活动,采取了一套以科技开路 的办法,通过向中国知识分子展示自己所掌握的科技知识, 的办法,通过向中国知识分子展示自己所掌握的科技知识,博取中国人 的好感。他在展示这些知识的同时, 的好感。他在展示这些知识的同时,还和一些中国士大夫合作翻译了一 批科学书籍,传播了令当时的中国人耳目一新的西方古典科学。 批科学书籍,传播了令当时的中国人耳目一新的西方古典科学。在这些 书籍中,最为重要的是他和徐光启合作翻译的《几何原本》一书。 书籍中,最为重要的是他和徐光启合作翻译的《几何原本》一书。《几 何原本》是西方数学经典,其作者是古希腊著名数学家欧几里德。 何原本》是西方数学经典,其作者是古希腊著名数学家欧几里德。该书 是公认的公理化著作的代表,它从一些必要的定义、公设、公理出发, 是公认的公理化著作的代表,它从一些必要的定义、公设、公理出发, 以演绎推理的方法, 以演绎推理的方法,把已有的古希腊几何知识组合成了一个严密的数学 体系。 几何原本》所运用的证明方法,一直到17世纪末 世纪末, 体系。《几何原本》所运用的证明方法,一直到 世纪末,都被人们奉 为科学证明的典范。利玛窦来华时,将这样一部科学名著携带到了中国, 为科学证明的典范。利玛窦来华时,将这样一部科学名著携带到了中国, 并由他口述,徐光启笔译,将该书的前六卷介绍给了中国的知识界。 并由他口述,徐光启笔译,将该书的前六卷介绍给了中国的知识界。 就计量史而言, 几何原本》 。就计量史而言,《几何原本》对中国角度计量的建立起到了奠基的作 它给出了角的一般定义,描述了角的分类及各种情况、 用。它给出了角的一般定义,描述了角的分类及各种情况、角的表示方 以及如何对角与角进行比较。这对于角度概念的建立是非常重要的。 法,以及如何对角与角进行比较。这对于角度概念的建立是非常重要的。 因为如果没有普适的角度概念,角度计量就无从谈起。 因为如果没有普适的角度概念,角度计量就无从谈起。
角度及角位移测量
正弦规按正弦原理工 作,即在平板工作面 与正弦规一侧的圆柱 之间安放一组尺寸为 H的量块,使正弦规 工作面相对于平板工 作面的倾斜角度0 等于被测角(锥)度的 公称值,(如图所示)。 量块尺寸H由下式决 定
sin 0 H / L
将被测件安放在正弦规工作面上,用正弦规前挡板或侧 挡板正确定位,使被测角位于与正弦规圆柱轴线垂直的 平面内。若被测角的实际值。与公称值一致, 则角度块 表面或圆锥的上素线与平板工作面平行;若被测角有偏 差即
角度及角位移测量
角度单位及量值传递
• 前已述及,在长度测量中有长度基准及 其量值传递的问题。那么角度测量中是 否也有角度基准与量值传递的问题呢? 将被测角度与标准角度进行比较并确定 被测角度的量值,这是角度测量。而标 准角度则应事先用精度更高的角度标准 检定过。这种逐级用高精度角度标准检 定低精度角度标准的过程,就是角度量 值的传递过程.
1.用标准圆柱测量内燕尾槽 的斜角 测量内燕尾相的斜角 可用两对不等直径的标准圆柱 测量,也可用一对相等直径的 标准圆柱测量。 用两对不等 直径圆柱测量时,将半径为r1 和r2的圆柱先后塞进燕尾槽内, 并紧靠燕尾槽两内斜面,用量 块组试塞的方法确定或用测孔 径量具测定圆柱间的间距M1 和M2,内燕尾槽的斜角。可 由下式确定
测角仪
测角仪是角度计量工作中使用较广的一种测量 仪器,它主要用以测量如测量角度量块、多面棱体、 棱镜的角度、楔形镜(光楔)的楔角及平板玻璃两 平面的平行度等。用测角仪测量的工件一般用平行 于被测角平面的端平面定位,且要求构成被测角的 被瞄准平面具有较高的反射率。
图3所示为测角仪的结构示意图。测量时先用 瞄准器5瞄淮被测件6上组成被测角的第一个几 何要素(可能是点、线、面)(如图中ABC所示位 置),由读数装置2读得读数1 ,然后使圆分度 器件1、主轴3、工作台4及被测件6一起回转, 直至瞄准器瞄准组成被测角的第二个几何要素 (如图A’B’C’所示位置),读得读数2 。根据被 测角的定义作简单的数据处理,便可得被测角 度值。
角度测量PPT课件
1. 安置仪器
将全站仪安置在测站点上,对中、 整平。
2. 设置参数
根据测量任务要求,设置全站仪 的测量模式、测距模式等参数。
全站仪结构及使用
1 2
3. 瞄准目标
通过望远镜瞄准目标,启动测距系统测量距离。
4. 读取角度和距离数据
全站仪自动计算并显示水平角、竖直角和距离数 据。
3
5. 数据存储与传输
将测量数据存储在内置数据存储器中,或通过数 据线将数据传输至计算机进行后续处理。
水文监测
角度测量可用于水文监测站点的选址和建设中,确保监测数据的 准确性和可靠性。
交通工程中应用实例
道路设计
在道路设计中,角度测 量用于确定道路的纵坡、 横坡等关键参数,保证 道路设计的合理性和安 全性。
桥梁建设
在桥梁建设中,角度测 量用于确定桥墩、桥台 等结构物的角度和位置, 确保桥梁的稳定性和承 载能力。
用于指示视准轴是否水平。
基座
用于支撑和固定水准仪, 确保测量稳定。
水准仪结构及使用
01
02
03
04
1. 安置仪器
将水准仪安置在测站点上,粗 略整平。
2. 瞄准水准尺
通过望远镜瞄准水准尺,将水 准尺清晰地成像在十字丝平面
上。
3. 精平与读数
精确整平后,读取望远镜中丝 在水准尺上的读数。
4. 计算高差
角度测量ppt课件
目录
• 角度测量基本概念 • 光学角度测量仪器 • 电子角度测量仪器 • 角度测量误差来源与处理
目录
• 角度测量在工程领域应用 • 角度测量新技术与新方法
01
角度测量基本概念
角度定义与分类
角度定义
两条射线或线段在一个平面上绕 其公共端点旋转所形成的夹角。
测量技术及数据处理基础相关教材
例如,从83块一套的量块中选取尺寸为36.745mm的量块组,选取方法为: 36.745 …………所需尺寸 - 1.005 …………第一块量块尺寸
35.74 - 1.24 …………第二块量块尺寸
34.5 - 4.5 …………第三块量块尺寸
➢1860年第11届国际计量大会决定:“一米的长度等于Kr86在2p10和5d5能级之 间跃迁时所产生的辐射在真空中的波长的1 650 763.73倍”。
➢1983年第17届国际计量大会又更新了米的定义,规定:“米”是在真空中在 1/299 792 458s的时间间隔内行进路程的长度。
二、尺寸传递系统
§4.2 尺寸的传递
一、长度单位与计量基准
长度的基本单位名称是“米”(m)。
➢在古典阶段,各国多以人体的一部分作为长度基准。如我国的“布手为尺” ,英国的“码”和“英尺”等。
➢1875年国际“米制公约”的签订,开始了以科学为基础的经典阶段。
➢1889年在法国巴黎召开了第一届国际计量大会,规定“以地球子午线长度 的四千万分之一定义一米”,并用铂铱合金制成基准米尺:国际米原器。
30.0 … ………第四块量块尺寸
三、量块——量块的精度(级)
按国标GB6093-85,量块按制造精度分6级,即00、0、1、2 、3和K级,其中00级精度最高,3级最低,K级为校准级。
分级的主要根据量块中心长度极限偏差、量块长度变动量的 允许值和粘合性等。
量块生产企业大都按“级”向市场销售量块。用量块长度极限偏 差(中心长度与标称长度允许的最大误差)控制一批相同规格 量块的长度变动范围;用量块长度变动量(量块最大长度与最 小长度之差)控制每一个量块两测量面间各对应点的长度变动 范围。用户则按量块的标称尺寸使用量块。因此,按“级”使用 量块必然受到量块长度制造偏差的影响,将把制造误差带入测 量结果。
长度测量(计量检定培训教材)课件第四章角度计量和测
角度测量在机械装配中具有重要的作用,通过精确测量和调整,可以确保机械部件之间 的正确安装和配合。
详细描述
在机械装配过程中,角度测量用于评估和调整旋转轴、齿轮、链条等部件的安装角度, 以确保它们之间的正确配合和运动关系。通过精确的角度测量,可以减少机械振动、噪
音和磨损,提高机械设备的稳定性和使用寿命。
详细描述
高精度测角仪器通常采用干涉仪、光电编码 器、激光跟踪仪等先进技术,可实现高精度 的角度测量。在科研实验中,高精度测角仪 器用于测量旋转平台的角位移、陀螺仪的漂 移等;在工业生产中,高精度测角仪器用于 检测加工件的尺寸和形位公差,保证产品质
量的稳定性和一致性。
案例二:角度测量在机械装配中的应用
案例三:航空陀螺仪的角度测量与校准
总结词
航空陀螺仪是一种高精度角度测量仪器,其准确度对 于航空安全至关重要。定期进行校准和维护是保证其 性能的关键。
详细描述
航空陀螺仪用于测量和保持方向,广泛应用于航空、 航天、航海等领域。由于其工作环境的特殊性,陀螺 仪的角度测量需要极高的准确度和稳定性。为了确保 其性能,需要定期进行校准和维护,检查陀螺仪的零 位、灵敏度、阻尼特性等参数,以确保其准确性和可 靠性。同时,还需要对陀螺仪的安装和使用环境进行 严格的控制和管理,以减少外部因素对其性能的影响 。
机床调整与维修
角度计量在机床的调整和维修中发挥着关键作用,用于检测和调整机床的工作台、导轨等部件的角度,保证加工 过程的稳定性和准确性。
航空航天领域的应用
飞行器姿态控制
航空航天领域的飞行器需要精确的角度信息来控制姿态和导航,角度计量技术为飞行器提供高精度的 角度数据,确保安全可靠地运行。
航空发动机检测
角度测量误差来源与控制
角度测量—角度测量原理(工程测量课件)
A1
β B1
2 水平角测量原理
水平角测量原理
在O点的上方任意高度处, 水平安置有刻度的度盘的仪 器,并使度盘中心在过O点 的铅垂线上;
读出OA方向和OB方向的读 数分别为a和b,则水平角β的 角值大小为。
b a(当b>a) b 360 a(当b<a时)
水平角是空间两条直线在水 平面投影所形成的角。
竖直角测量原理
01 02
03
角度测量
04
光学经纬仪的认识与使用 全站仪的认识与操作 角度测量原理
水平角测量
பைடு நூலகம்
05 06 07
竖直角测量 全站仪的检验与校正 角度观测误差及注意事项
C目 录 ONTENTS 1 竖直角定义 2 竖直角测量原理
1 竖直角定义
竖直角定义
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α表示。 取值范围为0˚~±90˚。 正角又称为仰角,负角又 称为俯角。
天顶
ZBA ZBC αBA
B
αBC
铅垂线
A 水平线 C
2 竖直角测量原理
竖直角测量原理
B
+δ
利用经纬仪中带有刻度的竖直
–δ
度盘,读取照准目标的竖盘读
数,测定竖直角。
O A
竖直角是在竖直面所形成的角。 竖直角分为仰角和俯角。
水平角测量原理
01 02
03
角度测量
04
光学经纬仪的认识与使用 全站仪的认识与操作 角度测量原理
水平角没有负角。
水平角测量
05 06 07
竖直角测量 全站仪的检验与校正 角度观测误差及注意事项
《角度测量技术》课件
角度测量技术在制造业中用于测量和校准机器零件的角度,保证产品质量。
地理测量
角度测量技术在地理测量中用于绘制地图、确定地理坐标和测量地球表面。
传统角度测量方法
1
机械仪器
2
机械仪器,如通用角度尺、转角仪等,
用于测量和校准角度。
3
光学仪器
光学仪器,如经纬仪、光学投射仪等, 用于测量角度。
电气仪器
电气仪器,如电子水平仪、数字倾角仪 等,用于测量角度并提供数字显示。
医疗领域的应用
角度测量技术在医学影像、手 术导航和康的应用
角度测量技术被用于测量大气 倾斜、地壳变形和建筑物倾斜 等环境监测领域。
总结
1
发展历程
角度测量技术经历了从传统方法到现代技术的发展演变。
2
影响社会
角度测量技术对各个行业和领域的发展产生了深远的影响。
3
挑战与机遇
现代角度测量技术
激光测角技术
基于 MEMS 的测量技术
激光测角技术利用激光束测量角 度,具有高精度和无接触的特点。
基于 MEMS(微机电系统)的角 度测量技术可以实现微型化和集 成化,应用广泛。
视觉角度测量技术
视觉角度测量技术利用摄像头和 图像处理算法来测量角度,应用 于机器视觉和虚拟现实等领域。
角度测量技术面临着新的挑战和机遇,需要不断创新和发展。
参考文献
《角度测量技术》PPT课 件
角度测量技术是一门研究角度大小和变化的科学与技术,广泛应用于各个领 域。本课件将介绍角度测量技术的发展、应用以及未来趋势。
什么是角度测量技术
角度测量技术是一种衡量两条线或两个平面之间夹角的方法。它在导航、建 筑、工程和科学研究中至关重要。
测绘技术中的计量与测量方法详解
测绘技术中的计量与测量方法详解在现代科技的发展和城市建设的推动下,测绘技术成为了不可或缺的重要工具。
它被广泛应用于土地规划、工程建设、地图制作等领域。
测绘技术的核心在于精确的计量和测量方法。
本文将深入探讨测绘技术中的计量与测量方法,揭示它们背后的原理和应用。
一、测绘技术中的计量方法1. 三角测量法三角测量法是测绘中最基本的一种计量方法。
它利用三角形的性质和几何原理进行测量。
通过测量三角形的边长和角度,可以计算出其他未知量,如高度、距离等。
这种方法在地球测量中被广泛应用,以确定地表上的各个地点的位置坐标。
2. 光电测量法光电测量法基于光电传感器的测距原理。
它通过测量光的反射、透射和折射现象,确定距离或角度。
这种方法常用于测量隧道和桥梁等工程结构的变形和运动情况,以及进行地形地貌的测量。
3. 雷达测量法雷达测量法利用雷达系统发射的电磁波与目标物的反射信号之间的时间差和频率差,来计算目标物的距离、速度和方向。
这种方法常用于航空测量和卫星测量等领域,以获取地球表面的高程和地物的分布情况。
二、测绘技术中的测量方法1. 电子全站仪测量法电子全站仪是一种高精度的测量仪器。
它通过测量目标点与仪器之间的水平角度和垂直角度,以及目标点与仪器之间的斜距或斜坡距离,来计算目标点的坐标。
这种方法广泛应用于建筑、道路等工程测量中,以获取各个测点的坐标和高程等信息。
2. 全球导航卫星系统测量法全球导航卫星系统,如GPS(全球定位系统)、北斗导航系统等,是一种基于卫星定位和测距原理的测量工具。
通过接收卫星发射的信号,测量接收器与卫星之间的距离和时间差,从而确定接收器的位置。
这种方法被广泛应用于航海、地图制作以及车辆定位等领域。
3. 激光扫描测量法激光扫描测量法利用激光束的扫描和反射原理,对目标物进行高精度的三维测量。
它通过扫描激光束在目标物上的反射点,获取目标物的表面形状和细节。
这种方法常用于建筑物立面的测量、文物保护等领域。
《测量学》第4章角度测量
•
度盘上的度数 30°
•
度盘上整十分数 20′
•
测微尺上分、秒数 8′00″
• 全部读数为 :
30°28′00″
另一种读数方式为:窗口式半数字化的读数。(见图3-8)
读数练习
水平
73
72
0 12 3 4 5 6
0 12 3 4 5 6 87
竖直
读数窗
水平
73
72
0 12 3 4 5 6
0 12 3 4 5 6 87
• 读数规则:
• 转动测微手轮,使度盘正、倒像分划线精密重合。
• 由靠近视场中央读出上排正像左边分划线的度数,即30°。
• 数出上排的正像30°与下排倒像210°之间的格数再乘以10′, 就是整十分的数值,即20′。
• 在旁边小窗中读出小于10′的分、秒数。测微尺分划影像左侧 的注记数字是分数,右侧的注记数字1、2、3、4、5是秒的 十位数,即分别为10″、20″、30″、40″、50″。将以上数值 相加就得到整个读数。故其读数为:
小三角测量
9
二、三、四 等三角测量
24
3. 方向观测法和测回法比较
适用的范围不同。
测回法没有规定瞄准操作时,照准部的旋转方向, 而测回法上、下半测回照准部旋转方向有规定。
使用光学对中器对中时,整平会破 坏对中,整平后要进行精确对中。
3. 瞄准
(1)目镜调焦
(2)粗瞄准。用手旋转照准部,使用瞄准 器瞄准目标,使目标成像在望远镜视场中央附 近。
(3)物镜调焦。
旋紧望远镜制动螺旋和水平制动螺旋。转动望远镜 对光螺旋,使目标成像清晰。此时要注意消除视差。
(4)精瞄准
用望远镜微动螺旋和水平微动螺旋精确瞄准目标。 瞄准时注意横丝附近的竖丝瞄准目标。
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20
线角度工作计量器具
线角度工作计量器具包括由光栅等作为圆分度标准的 圆分度仪器和圆分度器具。 线角度的传递方法有比对、排列互比,直接测量等三种 国家基准和副基准之间用比对,同等标准之间用排列互比法检定, 即标准圆分度检验仪可与同等的标准圆分度器具以排列互比法检定; 上级基准、标准对下级标准或工作计量器具的检定具有排列互比和 直接测量两种方法。这两种方法按检定系统框图选用。
17
五等标准为1级角度块,量限范围为100°,测量不确定度为3″, 以及标准测角仪或NJ角装置,量限范围为360°,测量不确定度为5″ 六等标准为2级角度块,量限范围为100°,测量不确定度为10″
属于面角度的工作计量器具有 :
角度规、J07,J1,J2,J6,J30经纬仪、倾斜仪(允许误差: 5″,10″)、整度或非整度多面棱体(允许误差:5″、10″)、 分度头或分度台(允许误差:2″,10″,30″)、测角仪或测角 装置(允许误差:10″,30″)、测角比较仪等
21
小角度是指量限范围在土1°以内的角度,光栅、感应同步器等器具 小于刻划角栅距的误差,即细分误差(感应同步器常称为“函数误差”); 各种用于对准并测量微小偏差的自准直仪、各种水平仪都属于小角度 的范畴。
小角度国家基准和副基准为激光小角度测量仪,其量限范围为土l°, 以零为起点分度的总不确定度为0.03″,其置信因子为3,激光小角 度测量仪基准由激光小角度测量仪和与副基准比对用的专用角度块 以及光学角规组成。
密位的写法如下: 6000密位写作60—00; 600密位写作06—00; 60密位写作00—60; 6密位写作00—06; 0.6密位写作00—006; 3254密位写作32—54
11
5.角度单位制的换算
12
13
14
15
二、平面角计量器具国家计量检定系统
国家技术监督局批准JJG 2057—2006:平面角计量器具检定系统; 它规定了平面角单位国家基准由面角度、线角度和小角度等三部分 组成。
线角度的计量标准器具共分为四等, 一等计量标准为标准圆分度检验仪和标准圆分度器具,其量限范围
均为360°,测量不确定度均为0.05″; 二等标准的标准圆分度检验仪和标准圆分度器具的量限范围均为360°, 测量不确定度均为0.2″; 三等标准的标准圆分度检验仪和标准圆分度器具的量限范围均为360°, 测量不确定度均为0.5″;
1g分成100等份,每份记为c,1c又分成100等份,每份记为c,
即一圆周角=400g=40 000c=4 000 000cc。
10
4.密位
密位是军用光学仪器的一种角度计量单位。目前世界各国定义密位的方法有
两种,一是将圆周分为6000等分,每一分即为1密位,相当于六十进制的
3ˊ36“;另外一种将圆周分为6400等分,每一分即为1密位,相当于六十进 制的3ˊ22.5“
第四章 角度计量和测量
1
角度计量的奠基
古代中国只有角度测量,不存在角度计量。 古人一般情况下是用子、丑、寅、卯、辰、巳、午、未、申、酉、戌、 亥这十二个地支来表示12个地平方位 ,如图1。 在要求更细致一些的情况下,古人采用的是在十二地支之外又加上了十 干中的甲、乙、丙、丁、庚、辛、壬、癸和八卦中的乾、坤、艮[gèn] 、 巽[xùn],组成二十四个特定名称,用以表示方位 ,图2。
19
“线角度”是指由刻线或类似刻线组成的角度,光学度盘、光栅编码器 (码盘)、感应同步器是由刻线组成的角度,而磁栅尽管没有可见的 刻线,但是所录的磁信号相当于刻线的作用,因此也属于线角度。 线角度国家基准和副基准是“精密圆分度测量仪”基准和副准,精密 圆分度测量仪基准由精密圆分度测量仪及与副基准比耐用的光栅盘 组成,基准和副基准的量限范围为360°,分度间隔测量不确定度 (消除分度的系统不确定度,置信因子为3)为0.03"。
秒是六十分制的最小单位,小于一秒时,习惯按十进制计算。例如十分之 五秒,写作0.5′。对于不满一度的分度值,也可按十进制计算,例如30′可写 作0.5°。
9
1g
3.百进制
在18世纪末,法国数学家和力学家拉格朗日提出了“百进位制”的系 统,又称新度,百进位制的基本单元是直角,直角因其特殊优点及自 检方便,在任何系统中,都占有重要地位。百分制角度单位是将整圆 分成四个直角,每个直角又分成100等 份,每份记为g,
2.六十进制
六十进制又称秒角度制。将整个圆周分成360等份时,每一等份弧长所对 应的圆心角,叫一“度”,记作1°,再将一度的弧长分为60等份,每一等份 弧 所对应的圆心角称为 l“分”,记作1′。同样1分弧长分成60等份,每一等份 称作1“秒”,记作1″。因此,一圆周所对应的圆心角等于 360°=21 600′=129 600″。
8
一、 角度计量单位
1.弧度制
在一个圆内,两条半径间的夹角,在圆周上所截取的弧长恰好等于半径的长 度时,它所对应的角称为一弧度,一弧度过去也称一弪。用弧长作单位来量 角的单位制度,叫弧度制。
在长度测量中对垂直度位置的偏差和水平位置的偏差等通常以线值单位表示 角度偏差,例如,垂直度在100mm偏差为5μm,可用5 μm/100mm 表示。
基准、标准和工作汁量器具之间的传递方法有比对、排列互比、 常角组合、直接测量和多位置测量等五种
18
国家基准和副基准采用相互“比对”的方法,排列互比用于计量基准、 标准之间的检定,可以是高一级对下级标准的传递,也可用于同 级标准之间的检定,
例如:副基准对一等计量标准的传递需采用排列互比.以减小传 递误差;二、三等计量标准中,同等的标准多面棱体和标准测角仪 或测角装置可以采用排列互比法检定;直接测量法、常角组合法、 多位置测量法用于上级计量标准对下级计量标准或工作计量器具的 检定。这五种方法的选用应按“平面角计量器具检定系统框图”的 规定执行。
三等标准包括:标准经纬仪检定装置、标准测角仪或测角装置、 标准整度多面棱体和标准非整度多面陵体,其量限范围为360°
测量不确定度为 0.5
四等标准包括;0级角度块。其量限范围为100°,测量不确定度为1″, 以及标准整度多面棱体、标准非整度多面棱体、标准倾斜仪、标准测 角仪或测角装置、标准经纬仪检定装置等,其量限范围均为360°, 测量不确定度均为2″;
3
在一些工程制作所需的技术规范中,古人则采用规定特定的角 的办法。
例如《考工记·车人之事》中就规定了这样一套特定的角度: 车人之事,半矩谓之宣,一宣有半谓之欘[zhú] ,一欘有半谓之 柯,一柯有半谓之磬折。 矩是直角,因此这套角度如果用现行360°分度体系表示,则 一矩 = 90° 一宣 = 90°× 1/2 = 45° 一欘 = 45°+ 45°× 1/2 = 67°30′ 一柯 = 67°30′+ 67°30′×1/2= 101°15′ 一磬折 = 101°15′+ 101°15′× 1/2 = 151°52′30″
16
面角度计量标准器具共分为六等
一等标准为标准测角仪或测角装置,以及标准整度或非整度多面棱体。 其量限范围为360°。分度间隔测量不确定度(消除分度的系统不确定 度,置信因子为3,以下同)为 0.05 二等标准包括:标准非整度多面棱体,标准整度多面棱体, 标准测角仪或测角装置,量限范围为360°,测量不确定度为0.2″
22
角度的实物基准
1、角度块规:
形状:三角形(1个角度) 长方形(4个角度)
材料:与量块相同(稳定、耐磨) 基准:工作面的夹角 应用:测量零件角度,相对测量基准
精度:0级±3",1级±10",2级±30",
超出这套体系之外的角度,古人也不得不另做规定
4
在古代中国,与现行360°分度体系最为接近的是古人在进行天文 观测时,所采用的分天体圆周为365 1/4度的分度体系。这种分度体系 的产生,是由于古人在进行天文观测时发现,太阳每365 1/4日在恒星 背景上绕天球一周,这启发他们想到,若分天周为365 1/4度,则太阳 每天在天球背景上运行一度,据此可以很方便地确定一年四季太阳的 空间方位。古人把这种分度方法应用到天文仪器上,运用比例对应测 量思想测定天体的空间方位,从而为我们留下了大量定量化了的天文 观测资料。
图1 十二支方位表示法
图2 二十四支方位表示法
2
不管是十二地支方位表示法,还是二十四支方位表示法,它 们的每一个特定名称表示的都是一个特定的区域,区域之内没有 进一步的细分。所以,用这种方法表示的角度是不连续的。更重 要的是,它们都是只具有特定用途的角度体系,只能用于表示地 平方位,不能任意用到其他需要进行角度测量的场合。因此,由 这种体系不能发展出角度计量来。
我们在讨论古人的天文观测结果时,尽管可以直接把他们的记录视 同角度,但由这种分度体系本身,却是不可能演变出角度计量来的。
5
传教士带来的角度概念,打破了这种局面,为角度计量在中国的 诞产生奠定了基础。这其中,利玛窦(Matthieu Ricci,1552-1610) 发挥了很大作用。
利玛窦为了能够顺利地在华进行传教活动,采取了一套以科技开路 的办法,通过向中国知识分子展示自己所掌握的科技知识,博取中国人 的好感。他在展示这些知识的同时,还和一些中国士大夫合作翻译了一 批科学书籍,传播了令当时的中国人耳目一新的西方古典科学。在这些 书籍中,最为重要的是他和徐光启合作翻译的《几何原本》一书。《几 何原本》是西方数学经典,其作者是古希腊著名数学家欧几里德。该书 是公认的公理化著作的代表,它从一些必要的定义、公设、公理出发, 以演绎推理的方法,把已有的古希腊几何知识组合成了一个严密的数学 体系。《几何原本》所运用的证明方法,一直到17世纪末,都被人们奉 为科学证明的典范。利玛窦来华时,将这样一部科学名著携带到了中国, 并由他口述,徐光启笔译,将该书的前六卷介绍给了中国的知识界。 。就计量史而言,《几何原本》对中国角度计量的建立起到了奠基的作 用。它给出了角的一般定义,描述了角的分类及各种情况、角的表示方 法,以及如何对角与角进行比较。这对于角度概念的建立是非常重要的。 因为如果没有普适的角度概念,角度计量就无从谈起。