全站仪

全站仪

了解全站仪的分类、等级、主要技术指标；掌握全站仪的基本操作，测角、测边、测三维坐标和三维坐标放样的原理和操作方法；了解全站仪的对边测量、悬高测量、面积测量等方法。

重点：全站仪的基本操作，测角、测边、测三维坐标和三维坐标放样的原理和操作方法。

难点：全站仪测三维坐标和三维坐标放样的原理和操作方法。

教学方法：采取演示法教学。讲解拓普康全站仪使用，在课堂上每讲一项功能后，利用多媒体课室的优点，现场演示一次，并将操作过程通过投影仪投影到屏幕上，起到直观、形象的效果，使学生能迅速掌握全站仪的使用。

第一节全站仪（total station）的概述

随着科学技术的不断发展，由光电测距仪，电子经纬仪，微处理仪及数据记录装置融为一体的电子速测仪（简称全站仪）正日臻成熟，逐步普及。这标志着测绘仪器的研究水平制造技术、科技含量、适用性程度等，都达到了一个新的阶段。

全站仪是指能自动地测量角度和距离，并能按一定程序和格式将测量数据传送给相应的数据采集器。全站仪自动化程度高，功能多，精度好，通过配置适当的接口，可使野外采集的测量数据直接进入计算机进行数据处理或进入自动化绘图系统。与传统的方法相比，省去了大量的中间人工操作环节，使劳动效率和经济效益明显提高，同时也避免了人工操作，记录等过程中差错率较高的缺陷。

全站仪的厂家很多，主要的厂家及相应生产的全站仪系列有：瑞士徕卡公司生产的TC 系列全站仪；日本TOPCN （拓普康）公司生产的GTS 系列；索佳公司生产的SET 系列；宾得公司生产的PCS

系列；尼康公司生产的DMT 系列及瑞典捷创力公司生产的GDM 系列全站仪。我国南方测绘仪器公司90 年代生产的NTS 系列全站仪填补了我国的空白，正以崭新的面貌走向国内国际市场。

全站仪GPT-100R的特点：

拓普康GPT-100R系列免棱镜全站仪融合了拓普康精密的无棱镜测距技术，保持了一贯的高质量、高精度、经济实用的理念，卓越的性能及稳定性，全新绿标、更低的价格，操作更简单，应用范围更广、国产的价格，卓越的品质。

* 拓普康品质、绿色环保、价格更低

* 无棱镜测距长达350米

* 无棱镜测距精度达3mm+2ppm

* 最安全的一级测距激光

* 具有激光指向及放样指示功能

* 棱镜测距精度2mm+2ppm、测距速度快

* 2″、5″测角精度、绝对度盘编码技术、无需过零检验

* 全中文显示、操作简单方便

* 双面数字/字母键盘软入、野外输入、操作更快捷

* 长效电池、电力支持更有保证

* 海量24000点数据存储能力、无需担心内存余量

* 全中文内核、点名可使用中文

* 多种数据格式支持、电脑上传下载、数据传输更方便

* 丰富的应用测量程序：道路测设软件、对边测量、悬高测量、面积计算、偏心测量、新点设置、数据采集、坐标测量、坐标放样等

* 可选配激光对中器、方便在黑暗环境中快速对中

* 可选煤安型防爆全站仪、满足国内煤矿安全生产的特殊需要

产品特性

* 先进的无棱镜测距技术

一、TOPCON全站仪构造简介

a．同轴望远镜

全站仪的望远镜实现了视准轴、测距光波的发射、接收光轴同轴化。同轴化的基本原理是：在望远物镜与调焦透镜间设置分光棱镜系统，通过该系统实现望远镜的多功能，即既可瞄准目标，使之成像于十字丝分划板，进行角度测量。同时其测距部分的外光路系统又能使测距部分的光敏二极管发射的调制红外光在经物镜射向反光棱镜后，经同一路径反射回来，再经分光棱镜作用使回光被光电二极管接收；为测距需要在仪器内部另设一内光路系统，通过分光棱镜系统中的光导纤维将由光敏二极管发射的调制红外光传也送给光电二极管接收，进行而由内、外光路调制光的相位差间接计算光的传播时间，计算实测距离。

同轴性使得望远镜一次瞄准即可实现同时测定水平角、垂直角和斜距等全部基本测量要素的测定功能。加之全站仪强大、便捷的数据处理功能，使全站仪使用极其方便。

b．双轴自动补偿

在仪器的检验校正中已介绍了双轴自动补偿原理，作业时若全站仪纵轴倾斜，会引起角度观测的误差，盘左、盘右观测值取中不能使之抵消。而全站仪特有的双轴（或单轴）倾斜自动补偿系统，可对纵轴的倾斜进行监测，并在度盘读数中对因纵轴倾斜造成的测角误差自动加以改正(某些全站仪纵轴最大倾斜可允许至±6'），也可通过将由竖轴倾斜引起的角度误差，由微处理器自动按竖轴倾斜改正计算式计算，并加入度盘读数中加以改正，使度盘显示读数为正确值，即所谓纵轴倾斜自动补偿。

双轴自动补偿的所采用的构造(现有水平,包括Topcon,Trimble):使用一水泡（该水泡

不是从外部可以看到的，与检验校正中所描述的不是一个水泡）来标定绝对水平面，该水泡是中间填充液体，两端是气体。在水泡的上部两侧各放置一发光二极管，而在水泡的下部两侧各放置一光电管，用一接收发光二极管透过水泡发出的光。而后，通过运算电路比较两二极管获得的光的强度。当在初始位置，即绝对水平时，将运算值置零。当作业中全站仪器倾斜时，运算电路实时计算出光强的差值，从而换算成倾斜的位移，将此信息传达给控制系统，以决定自动补偿的值。自动补偿的方式初由微处理器计算后修正输出外，还有一种方式即通过步进马达驱动微型丝杆，把此轴方向上的偏移进行补正，从而使轴时刻保证绝对水平。c．键盘

键盘是全站仪在测量时输入操作指令或数据的硬件，全站型仪器的键盘和显示屏均为双面式，便于正、倒镜作业时操作。

4．存储器

全站仪存储器的作用是将实时采集的测量数据存储起来，再根据需要传送到其它设备如计算机等中，供进一步的处理或利用，全站仪的存储器有内存储器和存储卡两种。

全站仪内存储器相当于计算机的内存(RAM)，存储卡是一种外存储媒体，又称PC 卡，作用相当于计算机的磁盘。

5．通讯接口

全站仪可以通过BS —232C 通讯接口和通讯电缆将内存中存储的数据输入计算机，或将计算机中的数据和信息经通讯电缆传输给全站仪，实现双向信息传输。

二、全站仪常用棱镜、棱镜组和觇牌

第二节 全站仪的功能介绍

（一） 安置仪器——仪器的整平与对中

1、安置三脚架

首先，将三脚架打开，伸到适当高度，拧紧三个固定螺旋。

2、将仪器安置到三脚架上

Compression Lock 拧式锁紧机构

Quick Lock

握式锁紧机构 Twist Lock

拧式锁紧机构 Graduation 刻度

Quick Lock

握式锁紧机构

Circle Level

圆水准器 Prism Pole 对中杆

Bipod 支架

棱镜杆