第五讲 精密角度测量分解
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第五章3精密测角测量
﹢18
350 24 36 ﹢06 170 24 39 110 35 18 ﹢12 290 35 24 190 45 36 ﹢06 10 45 39 270 05 18 ﹢18 90 05 27
﹣06
80 19 15 200 30 00 280 40 15
三、精密测角的一般原则
① 观测应在目标成像清晰、稳定的有利于观测的时间进行， 以提高照准精度和减小旁折光的影响。
➢日落前有一段成像稳定而有利于观测的时间； ➢夜间大气层一般是平衡的。 (2)大气透明度对目标成像清晰的影响(雾、烟、尘)
2、水平折光的影响 （旁折光）
光线通过密度不均匀的空气介质时，经过连续折 射后形成一条曲线，并向密度大的一方弯曲，当 来自目标B的光线进入望远镜时，望远镜所照准 的方向为这条曲线在望远镜A处的切线方向，弦
测站偏心距eY、测站偏心角θY、 照准点偏心距eT 、照准点偏心角θT 有图解法、直接法和解析法，其中以图解法应用得最为广泛
• 归心改正数计算
（自 学）
另外, 记簿、测站限差、测站平差、分组方向观测法等内容
自学。
归心改正示意图
B1
eY θY
c"
M
r"
Y1
c"=eY·sin(θY+M)ρ"
r"=eT·sin(θT+M1)ρ"
二、精密角度测量方法——方向观测法
注意：零方向：在方法观测法中，观测者根据边长适中、 通视良好、成像清晰的原则确定的起始方向。
归零：半测回闭合到起始方向。
仪器
J1 J2
二等 15
三等
测回数
9 12
四等
6 9
限差项目
350 24 36 ﹢06 170 24 39 110 35 18 ﹢12 290 35 24 190 45 36 ﹢06 10 45 39 270 05 18 ﹢18 90 05 27
﹣06
80 19 15 200 30 00 280 40 15
三、精密测角的一般原则
① 观测应在目标成像清晰、稳定的有利于观测的时间进行， 以提高照准精度和减小旁折光的影响。
➢日落前有一段成像稳定而有利于观测的时间； ➢夜间大气层一般是平衡的。 (2)大气透明度对目标成像清晰的影响(雾、烟、尘)
2、水平折光的影响 （旁折光）
光线通过密度不均匀的空气介质时，经过连续折 射后形成一条曲线，并向密度大的一方弯曲，当 来自目标B的光线进入望远镜时，望远镜所照准 的方向为这条曲线在望远镜A处的切线方向，弦
测站偏心距eY、测站偏心角θY、 照准点偏心距eT 、照准点偏心角θT 有图解法、直接法和解析法，其中以图解法应用得最为广泛
• 归心改正数计算
（自 学）
另外, 记簿、测站限差、测站平差、分组方向观测法等内容
自学。
归心改正示意图
B1
eY θY
c"
M
r"
Y1
c"=eY·sin(θY+M)ρ"
r"=eT·sin(θT+M1)ρ"
二、精密角度测量方法——方向观测法
注意：零方向：在方法观测法中，观测者根据边长适中、 通视良好、成像清晰的原则确定的起始方向。
归零：半测回闭合到起始方向。
仪器
J1 J2
二等 15
三等
测回数
9 12
四等
6 9
限差项目
角度测量PPT幻灯片
在脚架头上移动(不要旋转)仪器，
使垂球尖精确对中测站标志中心，
旋紧中心连接螺旋。
注意:脚架头首先要放平,三个脚螺旋
基本等高,脚架适当踩实,调节垂球尖 高度，使尽量接近标志，便于判断。
垂球
23
垂球对中
三 脚 架 和 垂 球
2. 用光学对中对中
光学对中器的结构：
1.反射棱镜 2.水平度盘 3.仪器纵轴
33
垂直角观测原理
垂直角观测原理
垂直角 － 在同一铅垂面内，瞄准目标的倾斜视线与
水平视线的夹角(也称竖直角)。α = 0～±90o，仰角为
正，俯角为负。
天顶
A
垂直度盘
270°
ZA
0° Z C
0°
90 ° A
B
C
180°
180° 铅
垂
线
水平线
天顶距 － 视线
与铅垂线的夹角 Z = 0°～180°
C
DJ1 ≤ ±1
60mm
30× 6/2mm 10/2mm
经纬仪等级
DJ2
DJ6
≤ ±2
≤ ±6
40mm
40mm
28×
20/2mm 20/2mm
26×
30/2mm 30/2mm
主要用途
二等平面控制 测量及精密 工程测量
三、四等平面 控制测量及 一般工程测量
图根控制测量 及
一般工程测量
5
二、 经纬仪的构造
因此方向法也称为
B
“全圆测回法”
D
A
C
E
方向观测法
31
全圆方向法水平角观测记录
测 站
测 回 数
表3-3
全水圆平方向度法盘水读平角数观测记录
精密测量技术电子教案0506[1]
![精密测量技术电子教案0506[1]](https://img.taocdn.com/s3/m/96873808af1ffc4fff47ac27.png)
章
误 差
测
量
在机械制造中，螺纹联接和传动的应用有很多， 占有很重要的地位。根据其用途可分为三类:普 通螺纹、传动螺纹和紧密螺纹
普通螺纹： 通常也称紧固螺纹，主要用于联接和紧固各种 机械零件。这类螺纹联接的使用要求是可旋合 性(便于装配和拆换)和联接的可靠性。
传动螺纹： 这类螺纹通常用于传递运动或动力。螺纹联接 的使用要求是传递动力的可靠性或传递位移的 准确性。
精密测量技术电子教案 05-06
2020/11/30
精密测量技术电子教案0506[1]
5．1 角度和圆锥角的测量
角
度
第
与 圆
五分
章
度 误
差
测
量
• 角度的量值传递
• 角度基准与长度基准有本质的区别。角度 的自然基准是客观存在的，不需要建立， 因为一个整圆所对应的圆心角是定值（ 2πrad或360°）。因此，将整圆任意等分 得到的角度的实际大小，可以通过各角度 相互比较，利用圆周角的封闭性求出，实 现对角度基准的复现。
小径(D1，d1)：
小径是指与内螺纹牙顶或外螺纹牙底相切的假想
圆柱或圆锥的直径。相结合的内、外螺纹的小 径基本尺寸相等,即D１=d1。
• 内螺纹的小径D1又称"顶径",外螺纹的小径d1又 称"底径"。
精密测量技术电子教案0506[1]
6．1 圆柱外螺纹的测量
第螺
六纹
章
误 差
测
量
• 中径(D２，d２)：
6．2 圆柱内螺纹的测量
第螺
六纹
章
误 差
测
量
• 一、中径的测量 • 牙型量头法：测量精度较低 • 双球接触法：万能测长仪 • 单球法：内径大于50mm的内螺纹
角度测量原理及方法ppt课件
3、观测步骤 一测回 （1）上半测回(盘左)：1、2、3、4、1 （2）下半测回(盘右)：1、4、3、2、1
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
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
精密测量技术05
2020/3/21
21
二、角度和锥度的间接测量法
在有的情况下对角（锥）度的直接测量很不方 便或达 到测量精度的要求，就要采用间接测量的 方法。角（锥）度的间接测量，是直接测量与该 角（锥）度有关的若干长度量，再通过它们之间 的函数关系计算得到被测角（锥）度。由于长度 测量可以达到很高精度，所以间接测角方法要比 一般测角方法精度更高，这在小角度测量时表现 的更为突出。
例：19位编码器，分辨力为:360°/219=2.47"
精度：优于分辨力的一半
2020/3/21
8
编码数：2n
2020/3/21
9
6、圆感应同步器：
组成：转子(a)：激励绕组，连续绕 组
定子(b)：感应绕组 原理：转盘相对定正盘弦转绕动组，、在余绕弦组绕中组产生感应电势；
经过电路处理，可获得转角信号。
1 --- 被测度盘；
2 --- 24面体；
3 --- 工作台；
4 --- 自准直仪；
5 --- 读数显微镜；
6 --- 底座
2020/3/21
5
3、多齿分度盘：
组成：上齿盘、下齿盘， 直径、齿数、齿形相同 齿数：360、720、1440
原理：下齿盘固定不动， 上齿盘抬起脱离啮合后， 即可绕其主轴旋转， 再次啮合，即可根据转过的 齿数多少进行精确分度．
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
20精20/度3/2：1 0级±3"，1级±10"，2级±30"，
4
2、多面棱体：
形状：正棱柱体 面数：4、6、8、12、24、36、72
基准：各工作面法线的夹角
角度测量的原理及其方法讲解
角度测量的原理及其方法角度测量原理一、水平角测量原理地面上两条直线之间的夹角在水平面上的投影称为水平角。
如图3-1所示，A、B、O为地面上的任意点，通OA和OB直线各作一垂直面，并把OA和OB分别投影到水平投影面上，其投影线Oa和Ob的夹角∠aOb，就是∠AOB的水平角β。
如果在角顶O上安置一个带有水平刻度盘的测角仪器，其度盘中心O′在通过测站O点的铅垂线上，设OA和OB两条方向线在水平刻度盘上的投影读数为a1和b1，则水平角β为：β= b1 - a1(3-1)二、竖直角测量原理在同一竖直面内视线和水平线之间的夹角称为竖直角或称垂直角。
如图3-2所示，视线在水平线之上称为仰角，符号为正；视线在水平线之下称为俯角，符号为负。
图3-1 水平角测量原理图图3-2 竖直角测量原理图如果在测站点O上安置一个带有竖直刻度盘的测角仪器，其竖盘中心通过水平视线，设照准目标点A时视线的读数为n，水平视线的读数为m，则竖直角α为：α= n - m (3-2)光学经纬仪一、DJ6级光学经纬仪的构造它主要由照准部(包括望远镜、竖直度盘、水准器、读数设备)、水平度盘、基座三部分组成。
现将各组成部分分别介绍如下：１．望远镜望远镜的构造和水准仪望远镜构造基本相同，是用来照准远方目标。
它和横轴固连在一起放在支架上，并要求望远镜视准轴垂直于横轴，当横轴水平时，望远镜绕横轴旋转的视准面是一个铅垂面。
为了控制望远镜的俯仰程度，在照准部外壳上还设置有一套望远镜制动和微动螺旋。
在照准部外壳上还设置有一套水平制动和微动螺旋，以控制水平方向的转动。
当拧紧望远镜或照准部的制动螺旋后，转动微动螺旋，望远镜或照准部才能作微小的转动。
２．水平度盘水平度盘是用光学玻璃制成圆盘，在盘上按顺时针方向从0°到360°刻有等角度的分划线。
相邻两刻划线的格值有1°或30′两种。
度盘固定在轴套上，轴套套在轴座上。
水平度盘和照准部两者之间的转动关系，由离合器扳手或度盘变换手轮控制。
第5章 精密加工中的测量技术
业务推广部
19
第5节 角度和圆分度的测量
一、角度和圆锥角的测量 1.比较法
用角度样板测角度
业务推广部
用角度极限样板 检查角度
20
第5节 角度和圆分度的测量
2.平台法
1）两内表面的夹角和内锥角的测量
arcsin t
V形块
2arcsin(t d )
2d
2r
对称 cos ＝ h2 h1
业务推广部
测量时先转动分度头主轴，放在小平台上的被测件1同时回转，使被测
件的一个边对准自准直仪，在分度头上读取度数ψ1；继续转动分度头
主轴，至被测件另一个边与自准直仪对准，在分度头上读取第二个度
数ψ2。两次读数业之务差推广为部Φ，则被测角度α＝1800－Φ。
24
第5节 角度和圆分度的测量
二、圆分度的测量
把圆周进行等分(例如n等分)，从而得到所需要的角度， 称为圆分度。实现圆分度的器件为圆分度器件，例如度盘、 圆光栅盘、圆感应同步器、多齿分度盘等均可做为标准圆 分度器件。各种圆分度器件都具有圆周封闭的特点，对它 们进行圆分度时产生的不均匀性就是圆分度误差。
目前在基础工业的某些领域，精密测量已成为不可分割的 重要组成部分。在电子工业部门，精密测量技术也被提到从 未有过的高度。例如制造超大规模集成电路，目前半导体工 艺的典型线宽为0.25µm，正向0.18µm过渡，2009年的预 测线宽是0.07µm。此外，在高纯度单晶硅的晶格参数测量 中，以及对生物细胞、空气污染微粒、石油纤维、纳米材料 等基础研究中，无不需要精密测量技术。
1983年11月第17届国际计量大会上，批准了米的最新定义。
新定义的内容：米是光在真空中在1/299 792 458 s的时间 间隔内所进行的路程长度。
精密测量_角度测量
0′ 0 Δfpi| 216最大齿距误差： °0′ Δfp=max|
圆分度误差的测量方法
万能测齿仪相对法测量齿距误差
ai f pti f pt1
f pti ai ( ai ) / z
i 1 z
圆分度误差的测量方法
万能测齿仪相对法测量齿距误差
齿序 i 测量值 ai/μm 齿距偏差 Δfpti/μm 齿距偏差 累积值 ΔFpi/μm 3 齿序 i 测量值 ai/μm 齿距偏差 Δfpti/μm 齿距偏差 累积值 ΔFpi/μm -5
i 0 s 1
φ0
θ0,1 θ0,0 θ0,2
圆分度误差的评定指标
分度间隔误差（齿距误差）
度盘上相邻两刻线之间的角距离称为间隔，实际间
隔角度值φi,i+1与理论间隔角度值φ0之差即为分度间 隔误差。
fi i 1 i
fi 0,i 1 0,i
φ0
φ0
f
i 0
s 1
齿轮齿距误差的测量
齿距误差Δfpt ：指在分度圆上，实际齿距与公称齿
距之差 。
齿距累积误差ΔFp：指在分度圆上，任意两个同侧齿
面间的实际弧长与公称弧长的最大差值
测量方法：相对测量、绝对测量
圆分度误差的测量方法
通用测角仪器绝对法测量齿轮的齿距误差
理论齿距角累积值：
i×360°/z
实际齿距角累积值：
i 0
1
齿距累积误差： ΔF72 p=max( 2 2′ ΔFpi) 5.24 72° °2′ ΔFpi)-min( =10.47+7.85=18.32 μm 7.85 3 3′ 108° 108°3′
4 5 6 7 8 9 144° 180° 216° 252° 288° 324° 144°4 ′ 180°1′ 251°58′ 287°57′ 323°59′ 4′ 1′ -2′ -3′ -1′ 10.47 2.62 -5.24 =7.85 μm -7.85 -2.62
精密测角方法
① 视准轴误差。视准轴不垂直于水平 取盘左、盘右读数的中数可消除视准轴
轴而产生。
误差的影响。
② 水平轴倾斜误差，水平轴不垂直于 取盘左、盘右读数的中数可消除水平轴
垂直轴而产生。。
倾斜误差的影响。
③ 垂直轴倾斜误差。垂直轴本身偏离 铅垂线位置，即不竖直。对观测方 向影响不随照准部转动而变化；与 观测目标的垂直角和方位有关。
也称为“全圆方向观测法”。
（一）方向观测法的操作程序
①按等级确定测回数 m（规范规定），如四等用J2经纬仪，测9个 测回。
②按测回数 m确定每一测回起始方向（零方向）度盘位置。
④仪器对中整平后，选择零方向（如 A方向），调焦，消除视差 。 ⑤盘左位置，顺时针方向旋转照准部1-2周，再依次照准A、B、C 、D、E、A，读数。（上半测回）
2）测站观测精度评定
从一个测站上的观测精度来衡量整个三角网的观测 精度是没有意义的。一般用以下近似公式来评定测站精度。
一测回方向观测中误差：
Kv n
(K 1.253 ） （彼得公式） m(m 1)
M测回方向中数中误差（测站平差值）：
M=
m
水平观测方向记簿见教材P292.
5.6.4 分组方向观测法
大地测量学基础
5.6 精密角度测量方法
从本节开始介绍以下内容：
精密角度测量方法； 精密电磁波测距方法； 精密水准测量方法； 天文测量方法； 重力测量方法； GPS测量方法。
建立控制网中，需要进行大量的角度测量。
这一节将讨论： 观测条件对角度观测成果影响； 角度测量观测方法； 角度观测数据处理等内容。
F
vB , vD ; vB , vD
平差值条件方程： (TD vD ) (TB vB ) (TD vD ) (TB vB )
第五章 精密加工中的测量技术
• 极高精度测量方法和测量技术的发展
– 双频激光测量系统、X射线干涉仪、扫描隧 道显微镜、原子力显微镜、精密测角度仪等
• 精密在线自动测量技术的发展 • 测量数据的自动采集处理技术的发展
– 硬件：微电子技术、计算机处理能力 – 软件
精密测量的环境条件
• 恒温条件（20ºC） • 隔振条件 • 气压、自重、运动加速度和其它环境
圆度的测量方法
顶尖上旋转法
V形块法
圆度误差的定义和图形表示
• 圆度定义的复杂性：包容同一正截面实际轮廓且 半径最小的两同心圆间的距离
• 圆度误差的富氏级数表示 • 用圆度仪测圆度误差
圆度仪记 录的圆度 偏差曲线
圆度仪的工作原理及类型
• 原理：测头作为回转轴上一点，产生标准圆与所 测轮廓作比较，得出圆度误差。
• 测头随测量轴旋转，被测件固定在台面上工作台 可调整工件对测量轴的偏心和倾斜。 – 优点：可测重量大，有偏心的零件，精度高； – 缺点：是受结构限制，难以实现测量头或工件 水平或垂直运动
圆度仪
测头随测量轴旋转旋转式圆度仪
1. 测量头 2. 被测件 3. 测量主轴 4. 调心工作台 5. 固定工作台
第五章 精密加工中的 测量技术
本章内容
• 精密测量技术概述 • 长度基准 • 测量平台 • 直线度、平面度和垂直度的测量 • 角度和圆分度的测量 • 圆度和回转精度的测量 • 激光测量
第一节 精密测量技术概述
• 精密测量技术的新发展 • 精密测量的环境条件 • 量具和量仪材料的选择
精密测量技术的新发展
– 激光小角度测量仪
平直度检查仪
直线度的测量
直线度的测量
直线度的测量
平面度测量
• 小面积高精度：光学 平晶观察其干涉条纹
– 双频激光测量系统、X射线干涉仪、扫描隧 道显微镜、原子力显微镜、精密测角度仪等
• 精密在线自动测量技术的发展 • 测量数据的自动采集处理技术的发展
– 硬件：微电子技术、计算机处理能力 – 软件
精密测量的环境条件
• 恒温条件（20ºC） • 隔振条件 • 气压、自重、运动加速度和其它环境
圆度的测量方法
顶尖上旋转法
V形块法
圆度误差的定义和图形表示
• 圆度定义的复杂性：包容同一正截面实际轮廓且 半径最小的两同心圆间的距离
• 圆度误差的富氏级数表示 • 用圆度仪测圆度误差
圆度仪记 录的圆度 偏差曲线
圆度仪的工作原理及类型
• 原理：测头作为回转轴上一点，产生标准圆与所 测轮廓作比较，得出圆度误差。
• 测头随测量轴旋转，被测件固定在台面上工作台 可调整工件对测量轴的偏心和倾斜。 – 优点：可测重量大，有偏心的零件，精度高； – 缺点：是受结构限制，难以实现测量头或工件 水平或垂直运动
圆度仪
测头随测量轴旋转旋转式圆度仪
1. 测量头 2. 被测件 3. 测量主轴 4. 调心工作台 5. 固定工作台
第五章 精密加工中的 测量技术
本章内容
• 精密测量技术概述 • 长度基准 • 测量平台 • 直线度、平面度和垂直度的测量 • 角度和圆分度的测量 • 圆度和回转精度的测量 • 激光测量
第一节 精密测量技术概述
• 精密测量技术的新发展 • 精密测量的环境条件 • 量具和量仪材料的选择
精密测量技术的新发展
– 激光小角度测量仪
平直度检查仪
直线度的测量
直线度的测量
直线度的测量
平面度测量
• 小面积高精度：光学 平晶观察其干涉条纹
第五讲 精密角度测量
经纬仪技术参数
技术项目 一测回水平 方向中误差 望远镜有效 孔径不小于 望远镜放大 倍数不小于 水准管 水平度盘 分划值 垂直度盘 主要用途
DJ1
1 60mm 30倍 6/2mm 10/2mm
经纬仪等级 DJ2 2 40mm 28倍
DJ6
6 40mm 26倍
20/2mm 30/2mm 20/2mm 30/2mm 二等平面控制 三、四等平面 图根控制测量 测量及精密 控制测量及 及 一般工程测量 一般工程测量 工程测量
光学测微器 读数显微镜
度盘 格值：两相邻分化线间的角值 度盘的分化线是由度盘刻度机刻制的， 由于刻度机传动机构误差等影响，使得 度盘分化线的间距并不严格相等，产生 度盘分化误差 度分分化误差大部分表现为系统性质的 误差
长周期误差 短周期误差
度盘 度盘分化误差的减弱措施：
各个测回间应变换度盘位置
视准轴不垂直于水平轴而产生的误差，记为c 视准轴误差c对方向观测值的影响规律： 视准轴误差c对方向观测值的影响，盘左、盘右 大小相等，符号相反，取中数可消除其影响；这 个结论只有c值在同一测回 视准轴误差c对观测方向值的影响随着目标垂直 角的增大而增加，当竖直角接近零度时，即观测 方向水平时，有：L-R=2c，即同一测回中，同 一目标盘左与盘右读数之差为2倍视准轴误差
实践表明，影响仪器稳定性的情况随时间逐渐 变化且具有周期性 减弱该项误差影响的措施： 观测时使上、下半个测回的照准目标次序相反， 并保持一个方向操作的均匀性 使一个测回各方向的操作次序在时间上呈对称 排列 取上、下两个半测回的中数作为方向值 观测时应该给仪器撑伞，气温骤变时不要观测
仪器误差
实际照准方向与理想的照准方向有一个微小的 夹角δ ，称为微分折光 微分折光在铅垂面上的分量为大气垂直折光， 影响垂直角的观测精度；在水平面的分量，称 为大气水平折光，影响水平方向的观测精度 微分折光的垂直分量比较大，是微分折光的主 要部分
(完整word版)精密角度测量(word文档良心出品)
实验报告一、精密角度测量一、实验名称：精密角度测量二、实验性质：综合性三、实验地点：时间： 2四、实验目的：1.熟悉仪器的操作；2.掌握用方向观测法测水平角的操作步骤及记录、计算方法；3.掌握计算测角中误差的计算方法。
五、仪器和工具：全站仪一台，三脚架一个，记录板一块，自备铅笔，小刀和记录手薄。
六、实验内容及设计：在实验之前，需要做的工作是：了解实验内容，以及读数的多种限差，并选择好实验地点，大略知道实验数据的处理。
1．实验步骤：1)架设全站仪，完成对中、整平；2)调清楚十字丝,选择好起始方向，消除视差；3)一个测站上四个目标一测回的观测程序（1）盘左位置首先照准起始方向B,配置度盘为0度,顺时针旋转照准部,依次照准目标C、D、E、B，分别读记水平方向值。
由B目标的两次读数计算盘左归零差并记入相应的表中。
若归零差超限应立即重测；（2）盘右位置倒转望远镜变成盘右位置,逆时针方向依次照准B、E、D、C、B目标,分别读记水平方向值。
计算盘右归零差。
若超限,应重测整个测回；4)记录员计算各方向观测值,记入相应的表格中。
若超限立即重测；5)重复3、4步作第二测回观测和记录计算；6)计算每个角平均方向值，求算三角形闭合差并计算测角中误差，与限定值比较。
- 1 - AC DE []n ww m 3±=2．实验大略图（图一）七、实验原始记录（附后）八、实验计算、分析与总结1.三角中误差计算公式：式中：w —— 三角形闭合差；n —— 三角形个数（这次实验中的三角形个数为10）2.各个三角形计算角度及其总闭合差（表2）：由表2可以看出，测角中误差是1.95″，误差总的来说分为三种原因，第一个是仪器的误差，这是系统误差，总是存在的；第二个就是观测误差，特别是这个误差，每个人架设仪器，有时候会高一点，有时候会低一点，读数都不一样，这就导致最后的误差较大；第三个就是环境影响产生的误差，我们实验的时候，环境对实验产生的误差较小。
角度测量PPT课件
(一) 读数在屏幕上自动显示，角度计量单位(360°六十进制、360° 十进制、400g、6400密位)可自动换算。
(二) 竖盘指标差及竖轴的倾斜误差可自动修正。
(三) 有与测距仪和电子手簿连接的接口。与测距仪连接可构成组合 式全站仪，与电子手簿连接，可将观测结果自动记录，没有读数和记录 的人为错误。
(四) 可根据指令对仪器的竖盘指标差及轴系关系进行自动检测。
(五) 如果电池用完或操作错误，可自动显示错误信息。
(六) 可单次测量，也可跟踪动态目标连续测量。但跟踪测量的精度 较低。
(七) 有的仪器可预置工作时间，到规定时间，则自动停机。
(八) 根据指令，可选择不同的最小角度单位。
(九) 可自动计算盘左、盘右的平均值及标准偏差。
0 00 00
101 51
54 281 52
00 -6
101 51 57
41 36 53
171 43
18 351 43
30 -12
171 43 24
111 28 20
313 36
06 133 36
12 -6
313 36 09
253 21 05
60 15
00 240 15
06 -6 60 15 03
左 0
左右RL180
2
2
.ห้องสมุดไป่ตู้
19
四、竖盘指标差
竖盘指标差
x 观-理 测 论 L 值 L R 值 R
9 L 0 9 L 0 x 左 x
R 2 7 R 2 0 7 x 0 右 x
RL18 0右左
2
2
xLR36 0右左
2
2
.
20
经纬仪的检验和校正 一、经纬仪应满足的主要条件
《精密测角测量》课件
详细描述
激光跟踪仪发射激光束并跟踪其反射回来的光线，通过测量光线在空间中的角度 和距离，可以计算出目标点的三维坐标。激光跟踪仪的精度极高，适用于精密制 造、航空航天等领域的高精度测量和校准。
干涉仪
总结词
干涉仪是一种基于光的干涉原理的角度和长度测量仪器。
详细描述
干涉仪利用光的干涉现象来测量角度或长度变化，通常由分束器、反射镜和检测器组成。当光线经过 分束器后分别照射到反射镜和检测器上，通过比较两路光线的干涉情况可以计算出角度或长度变化。 干涉仪的精度非常高，适用于精密光学制造、计量测试等领域。
全站仪
总结词
全站仪是一种集成了测距、测角和数据处理功能的测量仪器 。
详细描述
全站仪包括望远镜、角度度盘、测距仪和数据处理模块等部 分，可以同时测量角度和距离，并通过内置的计算模块得出 三维坐标。全站仪的精度高、功能全面，广泛应用于各种工 程测量和地形测量中。
激光跟踪仪
总结词
激光跟踪仪是一种高精度的角度和距离测量仪器，通过跟踪激光束的反射来测量 目标点的位置。
重要性及应用领域
精密测角测量在科学研究、工业生产 、质量控制等方面具有广泛的应用， 如机械加工、光学仪器、航空航天器 等产品的角度测量和校准。
在工业生产领域，精密测角测量用于 控制产品质量、提高生产效率、降低 生产成本等方面，对于推动工业发展 具有重要作用。
在科学研究领域，精密测角测量用于 研究物体运动规律、地球重力场、地 震监测等方面，对于推动科学技术进 步具有重要意义。
优点
结构简单、成本低、可靠性高、稳定性好。
03
应用领域
广泛应用于机床、机器人、自动化生产线等领域。
电子测角法
定义
电子测角法是利用电子传感器进 行角度测量的方法。它通常使用 陀螺仪、加速度计等传感器，通 过测量这些传感器的输出值来计
激光跟踪仪发射激光束并跟踪其反射回来的光线，通过测量光线在空间中的角度 和距离，可以计算出目标点的三维坐标。激光跟踪仪的精度极高，适用于精密制 造、航空航天等领域的高精度测量和校准。
干涉仪
总结词
干涉仪是一种基于光的干涉原理的角度和长度测量仪器。
详细描述
干涉仪利用光的干涉现象来测量角度或长度变化，通常由分束器、反射镜和检测器组成。当光线经过 分束器后分别照射到反射镜和检测器上，通过比较两路光线的干涉情况可以计算出角度或长度变化。 干涉仪的精度非常高，适用于精密光学制造、计量测试等领域。
全站仪
总结词
全站仪是一种集成了测距、测角和数据处理功能的测量仪器 。
详细描述
全站仪包括望远镜、角度度盘、测距仪和数据处理模块等部 分，可以同时测量角度和距离，并通过内置的计算模块得出 三维坐标。全站仪的精度高、功能全面，广泛应用于各种工 程测量和地形测量中。
激光跟踪仪
总结词
激光跟踪仪是一种高精度的角度和距离测量仪器，通过跟踪激光束的反射来测量 目标点的位置。
重要性及应用领域
精密测角测量在科学研究、工业生产 、质量控制等方面具有广泛的应用， 如机械加工、光学仪器、航空航天器 等产品的角度测量和校准。
在工业生产领域，精密测角测量用于 控制产品质量、提高生产效率、降低 生产成本等方面，对于推动工业发展 具有重要作用。
在科学研究领域，精密测角测量用于 研究物体运动规律、地球重力场、地 震监测等方面，对于推动科学技术进 步具有重要意义。
优点
结构简单、成本低、可靠性高、稳定性好。
03
应用领域
广泛应用于机床、机器人、自动化生产线等领域。
电子测角法
定义
电子测角法是利用电子传感器进 行角度测量的方法。它通常使用 陀螺仪、加速度计等传感器，通 过测量这些传感器的输出值来计
精密角度测量
Anglapex-CA系列绝
对测角仪由高精度自准 直仪和精密气浮转台组 成，可以对具有光学反 射性质的0至360度任意 二面角进行绝对测量， 主要应用于对直角棱镜、
五角棱镜、多边棱镜等
光学棱镜及各种精密量 块的高精度测试,测量 精度达到±0.6″。
德国TRIOPTICS光学测量仪器
德国TRIOPTICS光学测量 仪器采用高精密气浮旋转 工作台,全自动测量分析，
方向法和全组合测角法的比较
• 方向法主要优点是观测程序简单，作业 量小；缺点是
若测站方向数多时很难有所有方向的目标都清晰；另
外也引起一测回时 间较长而受外界条件影响较大，难 以取得高精度的观测结果。全组合测角法的优点是每 角测回可灵活选择清晰目标观测单角，观测时间短， 成果受外界影响小；缺点是观测程序比较复杂，其组
徕卡TC2003
• 精密角度测量目前常用高精度、高质 量的全站仪，如TC2003.
徕卡TC2003
拓普康202R免棱镜全站仪
• 技术指标 望远镜 物镜孔径 45mm(EDM:50mm) 放大倍率 30× 成象 正像 视场角 1°30′ 分辨率 3.0′′ 最短视距 1.3m
角度测量 测角精度* 2'' 读数方式 绝对法读数 最小读数 1''/ 5''可设置
自动检验报告,测量范围
0-36度,常规反射测量方 式，透射可选,塔差与折 射率测量选项，分辨率达 到0.2″。
但导线的前后边长相差悬殊，不调焦恐怕是不现实的。
为此，可以对一个方向的观测值实行正倒镜连续观测 读数，就能避免调焦，从而保证一个方向上的视准轴 误差能够得到消除。 • 正确顺序：正镜前—倒镜前—正镜后—倒镜后
【学习】第03章精密角度测量
度盘一边的分划影像通过一组棱镜
1 2
可以呈现在其对径部分上，然后经过
3 4
一组物镜成像在读数窗平面上。读数
5 6
窗有一大窗和一小窗。在大窗里看到
7 8
的就是度盘对径两边的分划影像，一
9 边为正像，一边为倒像，读取读数时
10 通常取正像分划上的注记。在小窗里
看到的是测微器的测微尺分划影像。
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精密角度测量
安徽理工大学
1 2
• (四)轴系
3 4
•
望远镜、读数设备、水准器以及垂直度
5 6 7
盘等，是水平方向观测时的运转部分，由 外壳将它们封装成一整体，通常称为照准
8 9
部。而经纬仪轴系的作用，是使照准部在
10 旋转过程中保持其轴线位置，所以轴系要
求有良好的共轴性和较小的定向误差。
.
精密角度测量
安徽理工大学
• 等效物镜的光心与十字丝中心的连线就
1 是望远镜的视准轴。在望远镜调焦时，调
2 3
焦透镜沿着望远镜筒内壁来回移动。此时，
4 若调焦透镜运行的轨迹不是一条平行于光
5 6
轴的直线，而是一条曲线，就将导致视准
7 轴改变方向，而给方向观测成果带来误差。
8 9
所以水平方向观测时，通常规定一个测回
精密测角仪器的度盘直径一般为75—
14/176 160mm，格值为4 ′～20 ′。
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精密角度测量
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安徽理工大学
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精密角度测量
安徽理工大学
• 度盘的分划线是由刻度机刻制的。由于刻
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角度测量
内容
水平角测量 垂直角（竖直角）测量
仪器
光学经纬仪 电子经纬仪 电子全站仪
精密光学经纬仪 根据精度等级，光学经纬仪一般分为DJ1、 DJ2、DJ6几个等级
D：大地测量 J：经纬仪 下标：仪器实验室内检定时一个测回水平方 向观测中误差
DJ1、DJ2为精密经纬仪 DJ6为普通经纬仪
常用的J1、J2级光学经纬仪
J2级光学经纬仪
瑞士威特厂生产的Wild T2 德国蔡司厂生产的010 以及国产的J2系列经纬仪（北京光学 仪器厂、上海第三光学仪器厂、苏州 一光等）
电子经纬仪简介
优点
具有新型的动态测角系统 微机处理、自动用数字显示角值 基本消除度盘分化误差的影响
角度观测误差分析
双光楔光学测微器
由于测微尺和活动光楔固连在一起，从 而消除了测微器本身的机械传动误差， 所以在双光楔测微器中，不存在隙动差
常用的J1、J2级光学经纬仪
J1级光学经纬仪
我国使用普遍的是 瑞士威特厂生产的 Wild T3 T3一般水平度盘的 最小格值为4” 采用双平板玻璃光 学测微器的最小格 值为0.2”
外界条件引起的误差 仪器误差 观测误差
外界条件引起的误差
观测的理想条件：
1.目标的构像清晰、稳定 2.来自目标的光线是一条直线 3.仪器方位和各部件结构在观测过程中不发 生变化
事实上，由于实测时地理条件复杂，气候情 况也在变化，从而引起目标的构象、视线、 仪器方位和结构不能达到上述要求
几何结构误差
视准轴误差 水平轴倾斜误差 垂直轴倾斜误差 三轴误差
机械结构误差
制造误差 校准误差 传动误差
几何结构误差
仪器误差绝大部分是可以校正和消 除的，这是和外界观测条件引起误 差的不同之处
测量规范中有关仪器操作的规定， 就是为了消除或减弱仪器误差而制 定的
几何结构误差
1.视准轴误差
对径重合读数法 2.读十位分数，将正倒像相应的分划线间 所夹的格数乘以度盘分划的一半（J2为10 分），就是十位分数 T3读分，将正倒像相应的分划线间所夹 的格数乘以度盘分划的一半（T3为2分）
3.在测微器（盘）读取个位的分数及秒数 T3，将测微盘上两次读数相加
对径重合读数法
优点
在读数窗中一次能读得度盘对径 的两个读数的中值
望远镜 由物镜和调焦镜组成的物镜组、十字丝 分划板和目镜3部分组成 视准轴：等效物镜的光心与十字丝中心 的连线 视准轴误差：调焦镜在运行过程中偏离 光轴所带来的水平或竖直方向的误差 望远镜中十字丝分划板是观测时用以精 确瞄准目标的，所以使用十字丝分划板 时，应考虑目标的型式和种类
望远镜 在调焦时，要使目标的像恰好成在十字 丝分化板平面上 视差：如果目标象没有落在十字丝面上， 则当观测员的眼睛上下左右移动时，会 感到目标象与十字丝之间有相对错动。 这种现象称为视差。 视差影响瞄准的精度 通过物镜调焦可以消除视差
外界条件引起的误差 一、大气层密度变化和大气透明度对目标 成像质量的影响
1.大气层密度变化影响目标成像的稳定性 如果大气层的密度均匀、平衡，目标成像稳 定；如果大气层密度变化剧烈，目标影像就 会上下左右跳动 一般在下午和晚上气流比较稳定，目标成像 也开始稳定，利于观测
外界条件引起的误差 2.大气透明度影响目标成像的清晰度
外界条件引起的误差
三、照准目标相位差的影响
由于目标明暗程度的不同，照准目标时，往 往不能正确的照准目标的真正中心轴线，由 此带来的误差称为相位差 为了减弱相位差的影响： 应根据观测距离正确选取照准标志的直径 根据背景情况将标志涂成红色或白色 有条件的话，最好上午、下午各测半个测回
外界条件引起的误差 四、气温变化对仪器稳定性的影响
自行消除了由于照准部或度盘旋 转中心偏离度盘刻度中心所产生 的偏心差对方向观测值的影响
光学测微器 目前精密光学经纬仪中采用的主要有
双平板玻璃光学测微器 双光楔光学测微器
双平板玻璃光学测微器
隙动差
旋进和旋出时测微轮使度盘对径分划重合时， 测微器将出现不同的读数,该误差称为隙动 差 隙动差是由于凹槽宽度和球状头的直径不能 完全吻合所引起的一种机械传动误差 为了减小隙动差，《规范》规定，在用测微轮 读数时，最后旋转方向应为“旋进”
180 各测回间度盘变换值为 m m为测回数，为度盘格值的一半 180 变换 是为了将m个测回均匀分布 m 在度盘全周上，减弱长周期误差的影响； 变换是为了减弱短周期误差的影响
读数设备 光学测微器
双平板玻璃光学测微器 双光楔光学测微器
读数显微镜
目的是为了增大最小格值相对于眼睛的视角
水准器 水准器的两种类型
圆形水准器－－粗平 管状水准器－－精平
水准管的格值
水准管的一个分格所对的圆心角 用τ ″表示
水准器 水准管的精度，主要决定于格值τ ″的 大小，其他还与水准气泡在管内移动的 灵敏度有关 当水准管一端受热时，气泡就会向热端 移动，特别是格值较小、灵敏度高的水 准管，对温度影响的反应尤其敏感
实践表明，影响仪器稳定性的情况随时间逐渐 变化且具有周期性 减弱该项误差影响的措施： 观测时使上、下半个测回的照准目标次序相反， 并保持一个方向操作的均匀性 使一个测回各方向的操作次序在时间上呈对称 排列 取上、下两个半测回的中数作为方向值 观测时应该给仪器撑伞，气温骤变时不要观测
仪器误差
精密测角的一般原则 3.每半测回开始观测前，照准部应向将 要旋转的方向先转1—2周；在半测回观 测过程中，照准部不得有相反方向转动， 这样可以削弱照准部对度盘的带动误差 和脚螺旋空隙带动误差的影响
4.测微螺旋、水平微动螺旋的最后操作 应为“旋进”，这样可以削弱测微器、 微动螺旋的隙动误差
精密测角的一般原则 5.各测回的起始方向应均匀分配在度盘和 测微器的各个位置上，这样可以削弱水平 度盘分划的长周期误差和短周期误差，以 及测微尺的分划误差 6.观测前要认真调焦，消除视差，在一测 回中不得改变望远镜的焦距，以免由于视 准轴的变动而引起视准轴误差的变化
目标成像是否清晰，主要决定于大气的透明度， 也就是取决于大气中对光线起发散作用的物质的 多少 视线愈接近地面，成像质量愈差。而视线愈高， 成像质量愈好 下午三点以后常常是大气透明度良好的有利观测 时间 山区或者丘陵地区的观测条件，比平原地区要好
外界条件引起的误差
二：水平折光差的影响
几何结构误差 3.垂直轴倾斜误差
由于垂直轴本身不竖直而偏离铅垂位置而造成的误 差称为垂直轴倾斜误差 产生原因：仪器整置不正确或轴与轴套结构不良 对方向观测值的影响规律： 垂直轴倾斜误差的方向和大小v，不随照准部的转 动而变化，因此盘左盘右观测值取中数不能消除垂 直轴倾斜误差对方向观测值的影响。所以在观测中， 应特别注意使垂直轴处于铅垂位置，水准管气泡中 心偏移不应超过一格，否则应在测回之间重新安置 仪器
几何结构误差 2.水平轴倾斜误差
由于望远镜两侧支架不等高或水平轴两端直径不 相等，使得水平轴不垂直于垂直轴而引起的误差 称为水平轴倾斜误差 对方向观测值的影响规律： 水平轴倾斜误差i对方向观测值的影响，盘左、盘 右大小相等，符号相反，取中数可消除其影响 当竖直角接近零度时，即观测方向水平时，水平 轴倾斜误差对方向观测值没有影响 盘左盘右的读数差中，包含着2倍视准轴误差和2 倍水平轴倾斜误差的共同影响
实际照准方向与理想的照准方向有一个微小的 夹角δ ，称为微分折光 微分折光在铅垂面上的分量为大气垂直折光， 影响垂直角的观测精度；在水平面的分量，称 为大气水平折光，影响水平方向的观测精度 微分折光的垂直分量比较大，是微分折光的主 要部分
外界条件引起的误差
为了消弱水平折光差的影响：
1.选点时注意使视线保持足够的高度 2.使视线离开橹柱、横梁10厘米以上 3.水平折光差大时，应缩短边长 4.选择合理的时间进行观测
经纬仪技术参数
技术项目 一测回水平 方向中误差 望远镜有效 孔径不小于 望远镜放大 倍数不小于 水准管 水平度盘 分划值 垂直度盘 主要用途
DJ1
1 60mm 30倍 6/2mm 10/2mm
经纬仪等级 DJ2 2 40mm 28倍
DJ6
6 40mm 26倍
20/2mm 30/2mm 20/2mm 30/2mm 二等平面控制 三、四等平面 图根控制测量 测量及精密 控制测量及 及 一般工程测量 一般工程测量 工程测量
光学测微器 读数显微镜
度盘 格值：两相邻分化线间的角值 度盘的分化线是由度盘刻度机刻制的， 由于刻度机传动机构误差等影响，使得 度盘分化线的间距并不严格相等，产生 度盘分化误差 度分分化误差大部分表现为系统性质的 误差
长周期误差 短周期误差
度盘 度盘分化误差的减弱措施：
各个回间应变换度盘位置
3.照准部水平微动螺旋的隙动误差
减弱方法：照准每个目标时，微动螺旋必须 向“旋进”方向,同时要尽量使用微动螺旋 的中间部分
观测误差
照准误差
提高观测质量，严格照准目标
读数误差
两个来源：判断度盘对径分化线是否 重合的误差、在测微尺上读取小数的 误差 减弱措施：多次观测取平均值、对同 一目标连续照准两次等
几何结构误差
垂直轴倾斜误差对方向观测值的影响，随观 测目标的垂直角和方位的不同而变化，因而 各方向的误差并不相等，在组成角度时不能 相互消除。规范规定，当照准点的垂直角大 于3度时，各测回间应重新安置仪器，使水 准气泡处于居中位置
了解垂直轴倾斜改正数的计算公式
机械传动误差 机械传动误差是在观测过程中操作仪器 所产生的误差
对径重合读数法
正像在左 倒像在右
对径重合读数法
42 52 02.0
o
'
"
174 02 02.0
o
'
"
对径重合读数法
内容
水平角测量 垂直角（竖直角）测量
仪器
光学经纬仪 电子经纬仪 电子全站仪
精密光学经纬仪 根据精度等级，光学经纬仪一般分为DJ1、 DJ2、DJ6几个等级
D：大地测量 J：经纬仪 下标：仪器实验室内检定时一个测回水平方 向观测中误差
DJ1、DJ2为精密经纬仪 DJ6为普通经纬仪
常用的J1、J2级光学经纬仪
J2级光学经纬仪
瑞士威特厂生产的Wild T2 德国蔡司厂生产的010 以及国产的J2系列经纬仪（北京光学 仪器厂、上海第三光学仪器厂、苏州 一光等）
电子经纬仪简介
优点
具有新型的动态测角系统 微机处理、自动用数字显示角值 基本消除度盘分化误差的影响
角度观测误差分析
双光楔光学测微器
由于测微尺和活动光楔固连在一起，从 而消除了测微器本身的机械传动误差， 所以在双光楔测微器中，不存在隙动差
常用的J1、J2级光学经纬仪
J1级光学经纬仪
我国使用普遍的是 瑞士威特厂生产的 Wild T3 T3一般水平度盘的 最小格值为4” 采用双平板玻璃光 学测微器的最小格 值为0.2”
外界条件引起的误差 仪器误差 观测误差
外界条件引起的误差
观测的理想条件：
1.目标的构像清晰、稳定 2.来自目标的光线是一条直线 3.仪器方位和各部件结构在观测过程中不发 生变化
事实上，由于实测时地理条件复杂，气候情 况也在变化，从而引起目标的构象、视线、 仪器方位和结构不能达到上述要求
几何结构误差
视准轴误差 水平轴倾斜误差 垂直轴倾斜误差 三轴误差
机械结构误差
制造误差 校准误差 传动误差
几何结构误差
仪器误差绝大部分是可以校正和消 除的，这是和外界观测条件引起误 差的不同之处
测量规范中有关仪器操作的规定， 就是为了消除或减弱仪器误差而制 定的
几何结构误差
1.视准轴误差
对径重合读数法 2.读十位分数，将正倒像相应的分划线间 所夹的格数乘以度盘分划的一半（J2为10 分），就是十位分数 T3读分，将正倒像相应的分划线间所夹 的格数乘以度盘分划的一半（T3为2分）
3.在测微器（盘）读取个位的分数及秒数 T3，将测微盘上两次读数相加
对径重合读数法
优点
在读数窗中一次能读得度盘对径 的两个读数的中值
望远镜 由物镜和调焦镜组成的物镜组、十字丝 分划板和目镜3部分组成 视准轴：等效物镜的光心与十字丝中心 的连线 视准轴误差：调焦镜在运行过程中偏离 光轴所带来的水平或竖直方向的误差 望远镜中十字丝分划板是观测时用以精 确瞄准目标的，所以使用十字丝分划板 时，应考虑目标的型式和种类
望远镜 在调焦时，要使目标的像恰好成在十字 丝分化板平面上 视差：如果目标象没有落在十字丝面上， 则当观测员的眼睛上下左右移动时，会 感到目标象与十字丝之间有相对错动。 这种现象称为视差。 视差影响瞄准的精度 通过物镜调焦可以消除视差
外界条件引起的误差 一、大气层密度变化和大气透明度对目标 成像质量的影响
1.大气层密度变化影响目标成像的稳定性 如果大气层的密度均匀、平衡，目标成像稳 定；如果大气层密度变化剧烈，目标影像就 会上下左右跳动 一般在下午和晚上气流比较稳定，目标成像 也开始稳定，利于观测
外界条件引起的误差 2.大气透明度影响目标成像的清晰度
外界条件引起的误差
三、照准目标相位差的影响
由于目标明暗程度的不同，照准目标时，往 往不能正确的照准目标的真正中心轴线，由 此带来的误差称为相位差 为了减弱相位差的影响： 应根据观测距离正确选取照准标志的直径 根据背景情况将标志涂成红色或白色 有条件的话，最好上午、下午各测半个测回
外界条件引起的误差 四、气温变化对仪器稳定性的影响
自行消除了由于照准部或度盘旋 转中心偏离度盘刻度中心所产生 的偏心差对方向观测值的影响
光学测微器 目前精密光学经纬仪中采用的主要有
双平板玻璃光学测微器 双光楔光学测微器
双平板玻璃光学测微器
隙动差
旋进和旋出时测微轮使度盘对径分划重合时， 测微器将出现不同的读数,该误差称为隙动 差 隙动差是由于凹槽宽度和球状头的直径不能 完全吻合所引起的一种机械传动误差 为了减小隙动差，《规范》规定，在用测微轮 读数时，最后旋转方向应为“旋进”
180 各测回间度盘变换值为 m m为测回数，为度盘格值的一半 180 变换 是为了将m个测回均匀分布 m 在度盘全周上，减弱长周期误差的影响； 变换是为了减弱短周期误差的影响
读数设备 光学测微器
双平板玻璃光学测微器 双光楔光学测微器
读数显微镜
目的是为了增大最小格值相对于眼睛的视角
水准器 水准器的两种类型
圆形水准器－－粗平 管状水准器－－精平
水准管的格值
水准管的一个分格所对的圆心角 用τ ″表示
水准器 水准管的精度，主要决定于格值τ ″的 大小，其他还与水准气泡在管内移动的 灵敏度有关 当水准管一端受热时，气泡就会向热端 移动，特别是格值较小、灵敏度高的水 准管，对温度影响的反应尤其敏感
实践表明，影响仪器稳定性的情况随时间逐渐 变化且具有周期性 减弱该项误差影响的措施： 观测时使上、下半个测回的照准目标次序相反， 并保持一个方向操作的均匀性 使一个测回各方向的操作次序在时间上呈对称 排列 取上、下两个半测回的中数作为方向值 观测时应该给仪器撑伞，气温骤变时不要观测
仪器误差
精密测角的一般原则 3.每半测回开始观测前，照准部应向将 要旋转的方向先转1—2周；在半测回观 测过程中，照准部不得有相反方向转动， 这样可以削弱照准部对度盘的带动误差 和脚螺旋空隙带动误差的影响
4.测微螺旋、水平微动螺旋的最后操作 应为“旋进”，这样可以削弱测微器、 微动螺旋的隙动误差
精密测角的一般原则 5.各测回的起始方向应均匀分配在度盘和 测微器的各个位置上，这样可以削弱水平 度盘分划的长周期误差和短周期误差，以 及测微尺的分划误差 6.观测前要认真调焦，消除视差，在一测 回中不得改变望远镜的焦距，以免由于视 准轴的变动而引起视准轴误差的变化
目标成像是否清晰，主要决定于大气的透明度， 也就是取决于大气中对光线起发散作用的物质的 多少 视线愈接近地面，成像质量愈差。而视线愈高， 成像质量愈好 下午三点以后常常是大气透明度良好的有利观测 时间 山区或者丘陵地区的观测条件，比平原地区要好
外界条件引起的误差
二：水平折光差的影响
几何结构误差 3.垂直轴倾斜误差
由于垂直轴本身不竖直而偏离铅垂位置而造成的误 差称为垂直轴倾斜误差 产生原因：仪器整置不正确或轴与轴套结构不良 对方向观测值的影响规律： 垂直轴倾斜误差的方向和大小v，不随照准部的转 动而变化，因此盘左盘右观测值取中数不能消除垂 直轴倾斜误差对方向观测值的影响。所以在观测中， 应特别注意使垂直轴处于铅垂位置，水准管气泡中 心偏移不应超过一格，否则应在测回之间重新安置 仪器
几何结构误差 2.水平轴倾斜误差
由于望远镜两侧支架不等高或水平轴两端直径不 相等，使得水平轴不垂直于垂直轴而引起的误差 称为水平轴倾斜误差 对方向观测值的影响规律： 水平轴倾斜误差i对方向观测值的影响，盘左、盘 右大小相等，符号相反，取中数可消除其影响 当竖直角接近零度时，即观测方向水平时，水平 轴倾斜误差对方向观测值没有影响 盘左盘右的读数差中，包含着2倍视准轴误差和2 倍水平轴倾斜误差的共同影响
实际照准方向与理想的照准方向有一个微小的 夹角δ ，称为微分折光 微分折光在铅垂面上的分量为大气垂直折光， 影响垂直角的观测精度；在水平面的分量，称 为大气水平折光，影响水平方向的观测精度 微分折光的垂直分量比较大，是微分折光的主 要部分
外界条件引起的误差
为了消弱水平折光差的影响：
1.选点时注意使视线保持足够的高度 2.使视线离开橹柱、横梁10厘米以上 3.水平折光差大时，应缩短边长 4.选择合理的时间进行观测
经纬仪技术参数
技术项目 一测回水平 方向中误差 望远镜有效 孔径不小于 望远镜放大 倍数不小于 水准管 水平度盘 分划值 垂直度盘 主要用途
DJ1
1 60mm 30倍 6/2mm 10/2mm
经纬仪等级 DJ2 2 40mm 28倍
DJ6
6 40mm 26倍
20/2mm 30/2mm 20/2mm 30/2mm 二等平面控制 三、四等平面 图根控制测量 测量及精密 控制测量及 及 一般工程测量 一般工程测量 工程测量
光学测微器 读数显微镜
度盘 格值：两相邻分化线间的角值 度盘的分化线是由度盘刻度机刻制的， 由于刻度机传动机构误差等影响，使得 度盘分化线的间距并不严格相等，产生 度盘分化误差 度分分化误差大部分表现为系统性质的 误差
长周期误差 短周期误差
度盘 度盘分化误差的减弱措施：
各个回间应变换度盘位置
3.照准部水平微动螺旋的隙动误差
减弱方法：照准每个目标时，微动螺旋必须 向“旋进”方向,同时要尽量使用微动螺旋 的中间部分
观测误差
照准误差
提高观测质量，严格照准目标
读数误差
两个来源：判断度盘对径分化线是否 重合的误差、在测微尺上读取小数的 误差 减弱措施：多次观测取平均值、对同 一目标连续照准两次等
几何结构误差
垂直轴倾斜误差对方向观测值的影响，随观 测目标的垂直角和方位的不同而变化，因而 各方向的误差并不相等，在组成角度时不能 相互消除。规范规定，当照准点的垂直角大 于3度时，各测回间应重新安置仪器，使水 准气泡处于居中位置
了解垂直轴倾斜改正数的计算公式
机械传动误差 机械传动误差是在观测过程中操作仪器 所产生的误差
对径重合读数法
正像在左 倒像在右
对径重合读数法
42 52 02.0
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174 02 02.0
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对径重合读数法