电子经纬仪的结构和动态测角系统原理
经纬仪原理
水平角观测(经纬仪原理)一、水平角测角原理如图3—9所示，A、B、C为地面三点，高程不相等。
将这三点沿铅垂线方向投影到PQ水平面上，在水平面上得到A1、B1、C1三点，则水平成B1A1与B l C1夹角β定义为地面上直线BA和BC间的水平角。
由此可见，地面任意两直线间的水平角度，为通过该两直线所作竖直面间的两面角。
为了能测出水平角的大小，可在此两竖直面的交线上任一高度0点水平地放置一刻度盘，通过BA和BC和一竖直面，与刻度盘的交线为0m、0n，在刻度盘上相应的读数为b和a，从而求得水平角。
β=a—b (3—1)根据以上分析，测量水平角的经纬仪必须具备一个水平度盘，并设有能在刻度盘上进行读数的指标；为了瞄准不同高度的目标，经纬仪的望远镜不仅能在水平面内转动，而且还能在竖直面内旋转。
图3—4水平角测量二、经纬仪原理经纬仪有游标经纬仪、光学经纬仪和电子经纬仪三类。
游标经纬仪一般为金属度盘、游标读数、锥形轴系，目前已很少使用。
电子经纬仪尚未普及，而光学经纬仪具有读数精度高、体积小、重量轻、使用方便和密封性能好等优点被广泛使用，下面对光学经纬仪、电子经纬仪作简要介绍。
1．J6级光学经纬仪如图3—5是北京光学仪器厂生产的红旗Ⅱ型经纬仪。
各部件的名称均标注在图上。
理论上，一测回测角中误差为6″，故称为6秒级经纬仪，它属于较低精度的经纬仪，一般用于五等以下的控制测量和其他较低精度的测量工作。
J6经纬仪是由基座水平度盘和照准部三部分组成的。
基座上有三个脚螺旋6用来整平仪器。
5是轴座连接螺旋，拧紧它可以将仪器固定在基座上，该螺旋不要松动，以免仪器分离而坠落。
水平度盘外面看不见，它是一个玻璃制成的圆环，盘上按顺时针方向刻有分划，从0°—360°，用来测量水平角。
照准部由望远镜、读数系统、横轴、竖直度盘等几部分组成，通过读数显微镜9可读出观测方向值。
一般读到1′估读到10分之1分，即6″的倍数。
如图3—6，为带分微尺测微器J6经纬仪读数窗，HZ表示水平度盘，V表示竖直度盘。
全站仪的测角原理及构造
建筑工程测量全站仪的测角原理及构造一、全站仪简介全站仪是集测角、测距、自动记录于一体的仪器。
它由光电测距仪、电子经纬仪、数据自动记录装置三大部分组成。
数据自动记录系统也称电子手簿,是为测量专门设计的野外小型数据存储设备。
目前,数据自动记录系统有输入输出接口,能迅速进行野外观测数据采集,并能与计算机、打印机、绘图仪等外围设备相连接,进行数据的自动化传输、处理、成果打印及绘图,从而实现了测量过程的自动化。
二、全站仪测角原理图1 全站仪内部构造模型图全站仪安装有带刻度的水平度盘和竖直度盘，通过操作，可以使仪器中心与待测角顶点位于同一铅垂线上，可以使水平度盘严格水平，竖直度盘严格铅垂；全站仪的望远镜，不仅能在水平方向左、右旋转,而且能在竖直方向上、下旋转,以便照准不同方向、不同高度的目标；通过显示屏，即可显示出望远镜瞄准不同目标时，水平度盘和竖直度盘的不同读数；利用角度测量原理，即可计算出水平角和竖直角。
三、全站仪的构造图2 全站仪各部件名称全站仪各部件名称与操作板面如图2和图3所示。
图3 全站仪的操作板面四、全站仪的附助设备采用全站仪进行测量工作，必须依靠必要的辅助设备。
常用的辅助设备有三脚架、反射棱镜或反射片、管式罗盘、温度计、气压表、数据通信电缆、阳光滤色镜以及电池及充电器等。
1．三脚架：在测站上用于架设仪器。
2．反射棱镜或反射片：测量时立于测站点上，作为观测的照准目标。
棱镜可以安置在三脚架上也可以安置在棱镜脚架上。
反射棱镜有单棱镜、三棱镜、九棱镜等不同种类，棱镜数量不同，测程也不同，选用多棱镜可使测程达到较大的数值。
反射棱镜一般都有一个固定的棱镜常数，将它和不同的全站仪进行配套使用时，必须在全站仪中对棱镜的棱镜常数进行设置。
3．管式罗盘：供全站仪望远镜照准磁北方向，使用时，将其插入仪器提柄上的管式罗盘插口，松开指针的制动螺旋，旋转全站仪照准部，使罗盘指针平分指标线，此时望远镜即指向磁北方向。
4．温度计和气压表：用于仪器参数设置，测量时用温度计和气压表测定工作现场的温度和气压，并进行设置。
经纬仪水准仪全站仪的原理_解释说明以及概述
经纬仪水准仪全站仪的原理解释说明以及概述1. 引言1.1 概述在现代的测量和建筑行业中，经纬仪、水准仪和全站仪是常用的测量工具。
它们通过利用光学原理和精确计算，可以测量地理位置、地形高程以及角度等多种数据。
这些测量结果对于土木工程、建筑设计、道路规划等方面都具有重要意义。
本文将详细介绍经纬仪、水准仪和全站仪的工作原理、应用领域和优点，并进行比较分析，旨在帮助读者更好地了解这些测量仪器及其使用方法。
1.2 文章结构本文共分为五个部分。
第一部分是引言部分，主要为读者提供一个概述，介绍本文的目的和文章结构。
第二部分将深入探讨经纬仪的原理解释。
首先解释了经纬仪是什么，然后详细说明了它的工作原理和方式，并探讨了其在实际应用中的领域和优点。
第三部分将对水准仪进行进一步解释。
首先介绍了水准仪的定义，然后详细描述了它的原理和测量方法，并阐述了它在不同领域的应用和优点。
第四部分将深入研究全站仪。
首先解释了全站仪的概念，然后详细讲解了其原理和功能特点，并探讨了它在各个领域中的应用和优点。
最后，第五部分是结论部分，总结了本文所介绍的三种测量仪器的主要特点，并提出一些总结性观点。
1.3 目的本文旨在帮助读者更好地理解和掌握经纬仪、水准仪和全站仪的基本原理、使用方法以及在不同领域中的应用。
通过对这些测量工具原理与应用的详细介绍，读者可以更有效地选择和使用适合自身需求的测量设备，并提高测量结果的精确性与可靠性。
2. 经纬仪的原理解释:2.1 什么是经纬仪:经纬仪是一种用于测量地球上某个点的经度和纬度坐标的仪器。
它主要由一个水平基座和一个相互垂直于基座并可以旋转的望远镜组成，通常还配备了一个水平激光器。
2.2 原理和工作方式:经纬仪的工作原理基于光学三角测量法和大地测量学原理。
当使用经纬仪进行测量时，首先需要将其放置在待测位置，并确保其水平放置。
然后观察望远镜中目标点或参考线，并通过调整望远镜的方向盘来使其对准目标点。
在望远镜中，经纬仪设有两个显示圈：一个用于显示水平角度，即经度；另一个用于显示垂直角度，即纬度。
经纬仪原理及角度测量方法解析
经纬仪原理及角度测量方法内容：理解水平角、竖直角测量的基本原理；掌握光学经纬仪的基本构造、操作与读数方法；水平角测量的测回法和方向观测法；掌握竖盘的基本构造及竖直角的观测、计算方法；掌握光学经纬仪的检验与校正方法；了解水平角测量误差来源及其减弱措施及电子经纬仪的测角原理及操作方法。
重点：光学经纬仪的使用方法；水平角测回法测量方法；竖直角测量方法；难点：光学经纬仪的检验与校正。
§ 3.1 角度测量原理角度测量(angular observation) 包括水平角(horizontal angle) 测量和竖直角(vertical angle) 测量。
一、水平角定义从一点出发的两空间直线在水平面上投影的夹角即二面角，称为水平角。
其范围：顺时针0°～360°。
二、竖直角定义在同一竖直面内，目标视线与水平线的夹角，称为竖直角。
其范围在0°～±90°之间。
如图当视线位于水平线之上，竖直角为正，称为仰角；反之当视线位于水平线之下，竖直角为负，称为俯角。
§ 3.2 光学经纬仪（optical theodolite ）经纬仪是测量角度的仪器。
按其精度分，有DJ6 、DJ2 两种。
表示一测回方向观测中误差分别为6"、2"。
一、DJ6 光学经纬仪的构造DJ6 光学经纬仪图1、照准部(alidade)2、水平度盘(horizontal circle)3、基座(tribrach)二、J6的读数方法1、J6 经纬仪采用“分微尺测微器读数法”，分微尺的分划值为1ˊ，估读到获0.1ˊ( 即：6") 。
如图，水平度盘读数为：73°04ˊ24"。
2、“ H ”——水平度盘读数，“ V ”——竖直度盘读数。
三、J2 光学经纬仪的构造如图与J6 相比，增加了：1、测微轮——用于读数时，对径分划线影像符合。
2、换像手轮——用于水平读数和竖直读数间的互换。
经纬仪原理及角度测量方法
经纬仪原理及⾓度测量⽅法经纬仪原理及⾓度测量⽅法经纬仪原理及⾓度测量⽅法内容：理解⽔平⾓、竖直⾓测量的基本原理；掌握光学经纬仪的基本构造、操作与读数⽅法；⽔平⾓测量的测回法和⽅向观测法；掌握竖盘的基本构造及竖直⾓的观测、计算⽅法；掌握光学经纬仪的检验与校正⽅法；了解⽔平⾓测量误差来源及其减弱措施及电⼦经纬仪的测⾓原理及操作⽅法。
重点：光学经纬仪的使⽤⽅法；⽔平⾓测回法测量⽅法；竖直⾓测量⽅法；难点：光学经纬仪的检验与校正。
§ 3.1 ⾓度测量原理⾓度测量(angular observation) 包括⽔平⾓(horizontal angle) 测量和竖直⾓(vertical angle) 测量。
⼀、⽔平⾓定义从⼀点出发的两空间直线在⽔平⾯上投影的夹⾓即⼆⾯⾓，称为⽔平⾓。
其范围：顺时针0°～360°。
⼆、竖直⾓定义在同⼀竖直⾯内，⽬标视线与⽔平线的夹⾓，称为竖直⾓。
其范围在0°～±90°之间。
如图当视线位于⽔平线之上，竖直⾓为正，称为仰⾓；反之当视线位于⽔平线之下，竖直⾓为负，称为俯⾓。
§ 3.2 光学经纬仪（optical theodolite ）经纬仪是测量⾓度的仪器。
按其精度分，有DJ6 、DJ2 两种。
表⽰⼀测回⽅向观测中误差分别为6"、2"。
⼀、DJ6 光学经纬仪的构造DJ6 光学经纬仪图1、照准部(alidade)2、⽔平度盘(horizontal circle)3、基座(tribrach)⼆、J6的读数⽅法1、J6 经纬仪采⽤“分微尺测微器读数法”，分微尺的分划值为1ˊ，估读到获0.1ˊ( 即：6") 。
如图，⽔平度盘读数为：73°04ˊ24"。
2、“ H ”——⽔平度盘读数，“ V ”——竖直度盘读数。
三、J2 光学经纬仪的构造如图与J6 相⽐，增加了：1、测微轮——⽤于读数时，对径分划线影像符合。
经纬仪及角度测量
5、竖盘指标差的检校
仪器整平后，以盘左、盘右先后瞄准同一明显目标， 在竖盘指标水准管气泡居中的情况下读取竖盘读数L和R， 并计算指标差。
同一方向各测回互差 < 24 (12—DJ2) （6）水平角计算：取两相邻方向值之差。 观测手簿见表3－2，各项限差列入表3－3
方向观测法观测手簿
测测 目 读
数
站
回 数
盘左 标 °′″
盘右 °′″
2c
A 0 02 12 180 02 00 12
B 37 44 15 217 44 05 10
0 1 C 110 29 04 290 28 52 12
R = R-270
=（L+R）/2
例：L = 811842 R = 2784154 则 L = 84118 R = 84154
= 84136
问题：L R ？
若竖盘注记方式为逆时针全圆注记，应如何计算？ 竖直角计算公式的判断法则：
(1) 大致安放望远镜于水平位置，确定起始读数(常数)； (2) 抬高望远镜， 若读数增加 则 ＝ 读数 － 常数 若读数减小 则 ＝ 常数 － 读数 若盘左为第一种情况，则盘右为第二种情况，反之亦然。
此校正需反复进行，直至C值不大 于10”为止。
4、横轴的检校
如图，在距一较高墙20～30m处置仪， 在墙上选择一仰角大于30度的目标点P， 盘左瞄准P，将望远镜放平，在墙上定一点P1。 倒镜盘右瞄准P点，再将望远镜放平， 在墙上定出另一点P2。如果P1P2重合， 表明仪器横轴垂直于竖轴，否则应校正。
全站仪各组成部分详解
全站仪各组成部分详解一、电子经纬仪的度盘读数系统电子经纬仪是一种集光、机、电为一体的新型测角仪器，与光学经纬仪比较电子经纬仪将光学度盘换为光电扫描度盘，将人工光学测微读数代之以自动记录和显示读数，使测角操作简单化，且可避免读数误差的产生。
电子经纬仪的自动记录、储存、计算功能，以及数据通讯功能，进一步提高了测量作业的自动化程度。
电子经纬仪采用了光电扫描测角系统，其类型主要有：编码盘测角系统、光栅盘测角系统及动态（光栅盘）测角系统等三种。
电子经纬仪与光学经纬仪区别在于度盘读数及显示系统，电子经纬仪的水平度盘和竖直度盘及其读数装置是分别采用两个相同的光栅度盘（或编码盘）和读数传感器进行角度测量的。
电子经纬仪是人们在角度测量自动化的过程中应用而生的，目前电子经纬仪的物理存在形式有两种，一种是只具测角功能的电子经纬仪，另一种是将电子经纬仪与测距仪设计为一体，测角测距功能皆备的整体式全站型电子速测仪（electronic theometer total station），简称为全站仪。
根据测角精度可分为0。
5″，1″，2″，3″，5″，10″等几个等级，各类电子经纬仪在各种测绘作业中起着巨大的作用。
电子经纬仪的基本构造及性能基本相同但以因各仪器制造商的不同各有特点，主要表现在计数系统、电子电路系统、显示及软件系统、数据接口方面的差异，及性能的差别。
二、全站仪全站仪是一种集光、机、电为一体的高技术测量仪器，是集水平角、垂直角、距离(斜距、平距)、高差测量功能于一体的测绘仪器系统。
因其一次安置仪器就可完成该测站上全部测量工作，所以称之为全站仪。
全站仪的发展经历了从组合式即光电测距仪与光学经纬仪组合，或光电测距仪与电子经纬仪组合，到整体式即将光电测距仪的光波发射接收系统的光轴和经纬仪的视准轴组合为同轴的整体式全站仪等几个阶段。
全站仪几乎可以用在所有的测量领域。
电子全站仪由电源部分、测角系统、测距系统、数据处理部分、通讯接口、及显示屏、键盘等组成。
3.1角度测量原理及使用的仪器
1、角度测量原理（1）水平角测量原理水平角：是地面上一点到两目标的方向线投影到水平面上构成的夹角，也就是过这两方向线所作两铅垂面所夹的两面角。
如图3-1-1中β角所示。
图3-1-1 水平角测量原理测量水平角的仪器,须有一刻度盘和在刻度盘上读数的指标。
观测水平角时，刻度盘中心应安放在过测站点的铅垂线上，并能使之水平。
为了瞄准不同方向，仪器的望远镜应能沿水平方向转动，也能高低俯仰。
当望远镜高低俯仰时，其视准轴应划出一竖直面，这样才能使得在同一竖直面内高低不同的目标有相同的水平度盘读数。
（2）竖直角测量原理竖直角是同一竖直面内视线与水平线间的夹角。
其角值为0°～90°。
视线上倾斜，竖直角为仰角，符号为正。
视线向下倾斜，竖直角为俯角，符号为负。
如图3-1-1中αb、αc角所示。
竖直角与水平角一样，其角值也是度盘上两个方向读数之差。
不同的是竖直角的两个方向中必有一个是水平方向。
任何类型的经纬仪，制作上都要求，当竖直指标水准管气泡居中，望远镜视准轴水平时，其竖盘读数是一个固定值。
因此，在观测竖直角时，只要观测目标点一个方向，并读取竖盘读数便可算得该目标点的竖直角。
2、光学经纬仪光学经纬仪按精度分为：DJ07、DJ1、DJ2、DJ6、DJ15等五级。
D表示“大地测量”，J表示“经纬仪”，07、1、2、6和15分别表示该仪器一个测回方向观测中误差的秒值。
世界上的第一台光学经纬仪是瑞士Wild生产的，目前Leica(原Wild厂)生产的经纬仪按其精度划分的型号为：T4、T3、T2、T1、T16。
以秒为单位的一测回方向观测中误差分别为±0.5″、±1″、±2″、±6″、±16″。
工程中常用的光学经纬仪为DJ2和DJ6两种。
（1）DJ6级光学经纬仪构造及读数方法1）DJ6级光学经纬仪构造DJ6级光学经纬仪构造主要由照准部、水平度盘和基座三部分构成。
经纬仪测角原理及动态测角精度
经纬仪测角原理及动态测角精度瞿惠（大学精密机械工程系 200072）摘要:现代经纬仪具有实时测量、高精度、自动跟踪监控和易于图像再现等优点。
根据光电经纬仪的工作状态, 其测量误差又可以分为静态误差和动态误差。
本文研制了测量用旋转靶标，靶标即可以提供以一定角速度或角加速度运动的空间仿真目标，又能够记录目标的实时空间位置，以靶标记录的数据为真值，光电经纬仪跟踪目标所测量的数据与真值比较，可得到光电经纬仪的动态测角精度。
关键词: 经纬仪；动态测角精度；旋转靶标Angle measuring principle and dynamic angle precision ofTheodoliteQuhui(Department of Precision Mechanical Engineering, Shanghai University， Shanghai 200072) Abstract: Modern theodolite has many advantages, such as real - time measurement , high accuracy,auto - tracking monitoring and easy image reconstruction . According to working status of the theodolite, its measuring error can be divided into static state error and dynamic state error .Rotary target was established, and it was used to test dynamic angle precision of photoelectric theodolite in laboratory ,Simulation aim was provided and space positions of aim were real—time recoded by target．The aim can move as definite angle speed or as max angle acceleration．Data of target was considered as real—Value of aim．Test date of photoelectric theodolite was compared with it．and the dynamic angle precision was obtained．Key words: theodolite；dynamic angle precision；rotary target.1 引言经纬仪是采用电视测量技术，具有自动跟踪和实时测量功能的光电测量设备，主要用于飞机、轮船、星体等特种试验场空间目标运动轨迹的测量。
电子经纬仪的检定与误差解析
电子经纬仪的检定与误差解析电子经纬仪不仅能作为测角仪器单独完成测量工作，还能与电子手簿、激光测距仪等组成全站仪，或与激光测距机、卫星定位仪、陀螺仪等组成测地系统。
本文详细分析了电子经纬仪的误差成因，旨在提高电子经纬仪的测量精度。
标签：电子经纬仪;鉴定范围;误差解析计算机技术与微电子技术的快速发展，为传统测绘仪器带来了革命性的变化，电子经纬仪正是在这种科技的冲击下而诞生的一种测量仪器，被广泛应用在建筑、军事等行业，极大提高了现代测绘技术水平。
1.电子经纬仪电子经纬仪是一款集光学、电子、机械、计算为一体的高精度光学测量仪器，其在光学经纬仪的基础上增加了自动化智能技术、滤波技术以及电子细分控制技术等，能够对测量数据进行智能读取，除被广泛应用在公路、铁路、水利等工程的测量中，还可以用于大型建筑、设备的实地安装地形测量。
常见的电子经纬仪主要由：照准部、望远镜、测微器系统、水准器、基座及脚螺旋、光栅盘或光学码盘、读数面板、光学对点器，九大部分组成，具有较高的抗振能力、稳定性、可靠性，以及耗电小、寿命长、温度影响小等优点，适用于各种地形测量、地籍测量、工程测量。
2.进行电子经纬仪检定的主要内容电子经纬仪是在光学经纬仪基础发展而来，为进一步提升其精确度，我们应熟悉并掌握电子经纬仪的检定工作内容。
1）水准器轴与竖轴的垂直度;2）望远镜竖丝铅垂度;3）望远镜视轴对横轴的垂直度;4）横轴误差;5）照准差;6）竖轴误差;7）光学对中器视轴与竖轴重合度;8）望远镜调焦视轴变动误差;9）一测回水平方向标准偏差。
3.电子经纬仪的误差分析电子经纬仪主要用于边角的角度测量，测量误差是比照国家标准仪器精度来判断的，而国家标准仪器精度指的是一测回水平方向的标准误差。
在對电子经纬仪进行误差测量时，需要首先将电子经纬仪的望远镜对准实现选取的目标点A，获得对应角度的测量数值，然后对转目标点B，继续获得相应角度的测量数值，A、B两点测量数值间的误差为目标点间的夹角。
经纬仪分类构造及测角原理
经纬仪分类构造及测角原理：
经纬仪是一种根据测角原理设计的测量水平角和竖直角的测量仪器，分为光学经纬仪和电子经纬仪两种，最常用的是电子经纬仪。
经纬仪的结构(主要常用部件):
1.望远镜制动螺旋、
2. 望远镜、
3. 望远镜微动螺旋、
4.水平制动、
5. 水平微动螺旋、
6. 脚螺旋、9. 光学瞄准器、10.物镜调焦、11.目镜调焦、12. 度盘读数显微镜调焦、13. 竖盘指标管水准器微动螺旋、14. 光学对中器、15.基座圆水准器、16.仪器基座、1
7. 竖直度盘、1
8. 垂直度盘照明镜、1
9. 照准部管水准器20. 水平度盘位置变换手轮。
经纬仪的原理与使用讲解
经纬仪的原理与使⽤讲解经纬仪的原理与使⽤⼀．⾓度测量的原理及相关基本概念⾓度测量包括⽔平⾓测量和竖直⾓测量，其中⽔平⾓测量是⽤于测量地⾯点的位置，竖直⾓测量是⽤于间接测定地⾯点的⾼程。
（⼀）⽔平⾓的测量原理⽔平⾓概念：从⼀点到两⽬标的⽅向线垂直投影在⽔平⾯上所成的⾓，β。
如书图3－1。
为了测定⽔平⾓β，那么可设想在过⾓顶B点上⽅安置⼀个⽔平度盘，⽔平度盘上⾯带有顺时针刻划、注记。
我们可以在BA⽅向读⼀个数n，在BC⽅向读⼀个数m，那⽔平⾓β就等于m减n，⽤公式表⽰为β＝右⽬标读数m－左⽬标读数n⽔平⾓值为0～360°。
（⼆）竖直⾓的测量原理竖直⾓概念：测站点到⽬标点的视线与⽔平线间的夹⾓，⽤α表⽰。
如书图3－2：α为AB⽅向线的竖直⾓。
其值从⽔平线算起，向上为正，称为仰⾓，范围是0°～90°；向下为负，称为俯⾓，范围为0°～－90°。
天顶距概念：视线与测站点天顶⽅向之间的夹⾓，图3－2中以Z 表⽰，其数值为0°～180°，均为正值。
与竖直⾓的关系：α＝90°－Z为了测定天顶⾓或竖直⾓，那我们同测⽔平⾓类似，在A点安置⼀个竖直度盘，同样是带有刻划和注记。
这个竖直度盘随着望远镜上下转动，瞄准⽬标后则有⼀个读数，那此读数就为竖直⾓。
根据上述⾓度测量原理，研制出的能同时完成⽔平⾓和竖直⾓测量的仪器称为经纬仪。
经纬仪按不同测⾓精度⼜分成多种等级，如DJ1、DJ2、DJ6、DJ10等。
D、J为“⼤地测量”和“经纬仪”的汉语拼⾳第⼀个字母，数字表⽰该仪器测量精度。
DJ6表⽰⼀测回⽅向观测中误差不超过±6″。
⼯程中常⽤的精度有2″、6″和10″。
⼆．DJ6型光学经纬仪（⼀）基本构造：照准部，⽔平度盘，基座（⼆）读数⽅法：最常见的读数⽅法有分微尺法、单平板玻璃测微器法和对径符合读法。
下⾯分别说明其构造原理及读数⽅法。
1．分微尺法分微尺法也称带尺显微镜法，多⽤于DJ6级仪器。
经纬仪及角度测量详解
3 经纬仪及角度测量3.1 水平角测量原理3.2 DJ6型光学经纬仪3.3 水平角测量3.4 竖直角测量3.5 角度测量中误差产生的原因及消除方法3 经纬仪及角度测量角度测量是确定地面点位的基本测量工作之一，包括水平角测量和垂直角测量。
经纬仪是进行角度测量的主要仪器。
垂直角：观测水平角的经纬仪必须具备的条件：1）有能够水平安置的刻度圆盘和能够精确读取度盘读数的读数装置；2）有能够在水平方向和竖直方向转动的瞄准设备，以精确瞄准不同方向、不同高度和不同距离的目标；3）有能够将度盘的中心安置在所测角顶点的铅垂线方向上的设备。
3.2 DJ6型光学经纬仪D:大地测量仪器J:经纬仪数字：表示精度按测角精度：DJ07DJ1，DJ2，DJ6等几种类型。
3.2.1.1 照准部1）望远镜望远镜是用作精确瞄准目标的。
它和水平轴连接在一起，可以绕水平轴在竖直面内上下任意转动。
包括：物镜，目镜，内调焦镜，十字丝板2）竖直度盘。
用来测量竖直角的度盘装置。
3）照准部水准管。
照准部上有一个水准管和一个圆水准器。
圆水准器用作粗略整平，水准管用作精确整平仪器。
4）光学读数系统。
起改变光路的作用。
5）读数显微镜。
把水平度盘和竖直度盘的读数窗口放大，进行读数。
6）内轴。
整个照准部可在轴座内任意地作水平方向的旋转。
照准部下部装有水平制动扳钮和水平微动螺旋。
3.2.1.2 水平度盘部分1）水平度盘。
顺时针0°~360 °全圆注记, 不能随便转动。
2）度盘变换手轮。
可以调整水平度盘的当前位置的刻度值。
3）外轴。
连接度盘与基座。
3.2.1.3 基座三个脚螺旋用于整平仪器（粗平）连接仪器与三脚架3.2.2 电子经纬仪随着科技发展，近几年电子经纬仪发展迅猛，标志着经纬仪发展到一个新的阶段，并为测量工作的自动化创造了有利的条件。
电子经纬仪测角精度高，能够自动显示角度值，具有光学经纬仪类似的结构特征，其不同点在于读数系统，光学经纬仪采用光学度盘和人工读数，电子经纬仪则采用光电扫描度盘和自动读数系统。
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。
角度测量和距离测量（水平角与竖直角测量原理经纬仪和全站仪构造）
光学经纬仪
● DJ6经纬仪
● T2经纬仪
• 基本结构与光学经纬 仪相同；操作方法也 基本相同。
• 用微电子技术自动取 得度盘的读数，
• 从而可以经微电脑进 一步加工计算
●电子经纬仪
照准部
照准部(水平)：制动、微动 望远镜(竖直)：制动、微动 圆水准器： 8/2mm； 管水准器：30 /2mm 望远镜：倒像，2630倍， 目镜调焦，物镜调焦， 粗瞄准器，十字丝 读数显微镜 竖盘部分 光学对点器 复测扳手或度盘变换器
整平——使仪器纵轴铅垂，水平度盘与横
整平
轴水平，竖盘位于铅垂面内。整平误差<1格。
3
3
1
2
1
2
气泡居中，1、2等高
气泡居中，3与1、2等高
•用左手大拇指法则，转动脚螺旋，调节水准管气泡居中(反复)。
•一测回观测过程中，不得再调气泡。
光学对中步骤：对准、调平、整平、对中 光学对中步骤
•打开三脚架，装上经纬仪； •固定三脚架一脚，双手持脚架另
钢尺量距的一般方法
1) 平坦地面的距离丈量 先量整尺段长，最后量余长。 DAB=n×尺段长+余长
丈量结果： S nl0 l D s2 h2
需往、返丈量，返测时应重新定线。
水平角：过一点到两个目标的方向线垂直投影到水平面上所成的夹角。
顺时针00~3600
水平度盘
也可看成是包含BA、BC视线
的两个铅垂面之间的两面角。
a
A
c
B
0
270
90
C
180
a
c
计算公式
=右(终)边c-左(始)边a 当c≥a时 β= c – a 当c<a 时 β= c+3600 – a
矿山测量学-- 第三章 角度测量
§3.2
DJ6型光学经纬仪
1、经纬仪概述 光学 游标 经纬仪的种类繁多，如按读数系统区分，可以分成光学、游标 电子经纬仪 和电子经纬仪等。现在使用的大多是光学经纬仪，它较之游标经纬 仪有精度高、体积小、重量轻、密封性能良好等优点。电子经纬仪 将在本章最后一节作简要介绍。 我国对经纬仪编制了系列标准，分别为DJ07、DJ1、DJ2、DJ6 、DJ15及DJ60等级别。其中07、1、2、6、15等数字，表示该仪器 所能达到的精度指标。如DJ07和DJ6分别表示水平方向测量一测回 的方向中误差不超过±0.7″和±6″的大地测量经纬仪。
各方向平均读 数-括号内数
0° 00′ 00″ 52 ° 31′ 40″ 91 ° 19′ 24″ 138 ° 40′ 42″
52° 31′ 40″
38° 48′ 44″
47° 21′ 18″
18
§3.4 3.4.2
水平角和竖直角测量方法
竖直角测量
⑴ 竖盘结构 经纬仪竖盘包括竖直度盘、竖盘指标水准管和竖盘指标水准管 微动螺旋。 竖盘固定在横轴的一端，随望远镜 一起在竖直面内转动。 测微尺的零分划线是竖盘读数的指 标，可以把它看成是与竖盘指标水准管 连成一体的。指标水准管气泡居中，指 标即处于正确位置，此时，如望远镜视 准轴水平，竖盘读数则应为90°的整数 倍(即0°、90°180°、270°中的一个 )，这个读数称始读数。当望远镜转动 瞄准不同高度目标时，竖盘随之转动而 指标不动，因而可读得望远镜不同位置 的竖盘读数，以计算竖直角。
⒈基座 ⒉水平度盘 ⒊照准部 变换手轮、复测器
8
§3.3 3.3.1
DJ6型光学经纬仪读数装置和操作使用
分微尺测微器及读数方法
1、 DJ6级光学经纬仪分微尺测微器光路图 2、读数方法
经纬仪原理
经纬仪原理一、水平角测角原理如图A、B、C为地面三点，高程不相等。
将这三点沿铅垂线方向投影到PQ水平面上，在水平面上得到A1、B1、C1三点，则水平成B1A1与BlC1夹角β定义为地面上直线BA和BC 间的水平角。
由此可见，地面任意两直线间的水平角度，为通过该两直线所作竖直面间的两面角。
为了能测出水平角的大小，可在此两竖直面的交线上任一高度0点水平地放置一刻度盘，通过BA和BC和一竖直面，与刻度盘的交线为0m、0n，在刻度盘上相应的读数为b和a，从而求得水平角。
β=a—b (3—1)根据以上分析，测量水平角的经纬仪必须具备一个水平度盘，并设有能在刻度盘上进行读数的指标；为了瞄准不同高度的目标，经纬仪的望远镜不仅能在水平面内转动，而且还能在竖直面内旋转。
二、经纬仪原理经纬仪有游标经纬仪、光学经纬仪和电子经纬仪三类。
游标经纬仪一般为金属度盘、游标读数、锥形轴系，目前已很少使用。
电子经纬仪尚未普及，而光学经纬仪具有读数精度高、体积小、重量轻、使用方便和密封性能好等优点被广泛使用，下面对光学经纬仪、电子经纬仪作简要介绍。
1．J6级光学经纬仪理论上，一测回测角中误差为6〃，故称为6秒级经纬仪，它属于较低精度的经纬仪，一般用于五等以下的控制测量和其他较低精度的测量工作。
J6经纬仪是由基座水平度盘和照准部三部分组成的。
基座上有三个脚螺旋6用来整平仪器。
5是轴座连接螺旋，拧紧它可以将仪器固定在基座上，该螺旋不要松动，以免仪器分离而坠落。
水平度盘外面看不见，它是一个玻璃制成的圆环，盘上按顺时针方向刻有分划，从0°—360°，用来测量水平角。
照准部由望远镜、读数系统、横轴、竖直度盘等几部分组成，通过读数显微镜9可读出观测方向值。
一般读到1′估读到10分之1分，即6〃的倍数。
为带分微尺测微器J6经纬仪读数窗，HZ表示水平度盘，V表示竖直度盘。
此处水平度盘读数为214°54′，0，竖直度盘读数为79°06′．4。