全站仪测角原理

合集下载

全站仪的基本原理

全站仪的基本原理

全站仪的基本原理全站仪(Total station)是一种结合了电子测距仪、自动水平仪和电子角度仪的测量仪器。

它的基本原理是通过测量角度和距离的变化,实时计算出目标点在空间中的坐标。

全站仪的测量原理主要包括以下几个方面:1.角度测量原理:全站仪通过内置的水平圆盘和垂直圆盘测量水平角和垂直角。

水平圆盘采用自动水平仪原理,当全站仪水平时,水平圆盘会指示零度。

垂直圆盘则通过倾角传感器测量倾斜角,当仪器垂直时,垂直圆盘会指示零度。

通过水平角和垂直角的测量,可以得到仪器指向目标点的方向。

2.距离测量原理:全站仪采用电子测距仪(EDM)测量目标点与仪器之间的水平距离、斜距和垂直高差。

EDM通过发射光束,利用光电脉冲板接收光信号,通过测量光信号的时间差计算出距离。

一般情况下,全站仪使用红外线来作为光源,因为红外线在大气中传播的衰减相对较小。

3.坐标计算原理:全站仪通过测量观测点与参考点之间的角度和距离,利用三角测量原理计算出观测点的坐标。

三角测量原理是利用已知的角度和距离,通过三角函数关系计算未知点的坐标。

全站仪通常会采用矢量方法或者几何平差方法对测量结果进行精确的计算。

全站仪的主要工作流程如下:1.设置仪器:将全站仪稳定放置在测量点上,并进行水平和垂直调节,使仪器平稳且垂直于地面。

2.定位目标点:通过望远镜找到目标点,并在仪器上标记。

目标点可以是地面上的标志物、墙壁上的角点等。

3.测量角度:利用全站仪测量目标点与仪器之间的水平和垂直角度。

通过水平和垂直圆盘上的刻度盘,以及内置的倾斜传感器,可以准确地测量角度。

4.测量距离:使用电子测距仪测量目标点与仪器之间的距离。

全站仪会发出光束,经过目标点反射回仪器,通过测量光的传播时间计算出距离。

5.数据处理:将测量得到的角度和距离数据传输到计算机或移动设备上进行数据处理。

通过三角测量原理,可以计算出目标点的坐标。

6.结果展示:将测量结果显示在仪器屏幕上,包括目标点的坐标、角度和距离等。

全站仪使用原理

全站仪使用原理

全站仪使用原理全站仪是一种现代化的测量仪器,广泛应用于土木工程、建筑工程、地理测绘等领域。

它采用了先进的技术,能够高精度、高效率地进行测量工作。

本文将介绍全站仪的使用原理,帮助读者更好地了解这一仪器的工作原理。

一、测量原理全站仪的测量原理主要基于三角测量和电子测量技术。

三角测量是利用三角形的几何关系来确定位置和距离的方法。

在测量过程中,全站仪通过测量不同位置的角度和距离,然后根据三角形的几何关系计算出目标点的坐标位置。

具体来说,全站仪通过发射一束红外线或激光束,然后接收被测点反射回来的信号。

通过测量仪器与被测点之间的角度和距离,再结合已知的基准点信息,就可以计算出被测点的坐标。

二、工作流程全站仪的工作流程通常包括以下几个步骤:1. 设置基准点:在开始测量之前,需要设置一个已知坐标的基准点作为参照点。

可以通过GPS测量或者其他测量方法确定基准点的坐标。

2. 定位仪器:将全站仪放置在测量点附近,确保其稳定并与基准点保持一定的角度。

3. 测量角度:通过全站仪的测角功能,测量仪器与基准点、目标点之间的水平角度和垂直角度。

4. 测量距离:全站仪通常配备了测距仪,可以测量仪器与目标点之间的距离。

测距仪使用红外线或激光技术,能够快速、准确地测量距离。

5. 计算坐标:根据测量得到的角度和距离数据,结合已知的基准点信息,使用三角测量原理计算出目标点的坐标。

6. 数据处理:通过计算机软件等工具,对测量数据进行处理和分析,生成测量报告和图纸。

三、注意事项在使用全站仪进行测量时,需要注意以下几点:1. 仪器校准:在开始测量之前,需要对全站仪进行校准,确保其测量结果的准确性。

校准包括水平仪校准、垂直仪校准等。

2. 环境条件:全站仪对环境条件的要求比较高,需要避免强光、强电磁干扰等因素对测量结果的影响。

在测量过程中,应选择合适的时间和天气条件。

3. 操作技巧:全站仪的操作需要一定的技巧和经验。

操作人员需要熟悉仪器的使用方法,保持稳定的姿势和手持仪器的平衡,确保测量的准确性。

全站仪的工作原理和原理

全站仪的工作原理和原理

全站仪的工作原理和原理全站仪是一种测量仪器,主要用于测量地面上的水平和垂直角度、距离以及高程等参数。

全站仪的工作原理可以分为三个主要部分:角度测量、距离测量和高程测量。

首先,全站仪通过使用光学测量原理来进行角度测量。

它包含一个内置的电子水平仪和一个可旋转的水平转台,转台上安装了一个水平盘。

当全站仪进行观测时,内置的电子水平仪会检测到仪器的水平度,并且使用电子水平仪的读数来调整水平盘的位置,从而确保仪器的水平性。

然后,全站仪使用一个旋转的激光束或一个可见光激光器来进行角度测量。

在测量过程中,这个激光束或者光线会被全站仪发射出去并被接收器接收到。

接收器会测量出激光束或者光线的相对方向,从而计算出角度。

其次,全站仪还可以测量距离。

它通过使用主动式或者被动式测距原理来达到这个目的。

主动式测距是指仪器发射出一个激光束,并且通过计算激光束的反射时间来确定测量点的距离。

被动式测距则是指仪器接收到一个已知距离的反射信号,并且根据接收到信号的时间来计算出距离。

由于全站仪的距离测量精度很高,因此它在许多需要精确测量距离的领域得到了广泛应用。

最后,全站仪还可以用于测量高程,即垂直坐标。

它通过使用水平线水平仪和一个可移动的测高杆来实现高程测量。

当全站仪进行高程测量时,需要调整仪器的水平度,确保其在同一水平线上。

然后,全站仪的水平线水平仪会测量出测高杆与水平线的相对高度差,并且根据已知的水平线的高度计算出所测点的相对高度。

综上所述,全站仪的工作原理是基于光学测量原理,通过角度测量、距离测量和高程测量来测量地面上的水平和垂直角度、距离以及高程等参数。

全站仪的应用范围广泛,包括土地测量、建筑工程、道路施工和矿山勘探等领域。

它具有测量精度高、操作简便以及数据处理方便等特点,因此在现代测量领域中得到了广泛应用。

全站仪 工作原理

全站仪 工作原理

全站仪工作原理
全站仪的工作原理是利用光电定位、自动跟踪和角度测量技术,通过测量目标点到仪器的仰角、方位角和斜距,从而确定目标点的坐标位置。

具体工作过程如下:
1. 仰角测量:全站仪通过内置的重力水平仪或气泡仪,自动测量仪器的垂直仰角。

仪器通过光学传感器接收到被测目标点的光线,然后将光线转换为电信号,经过处理后,得到目标点相对于仪器水平面的仰角。

2. 方位角测量:全站仪通过内置的电子后方位仪或者罗盘,自动测量仪器的水平方位角。

仪器通过旋转测向器或者转台,找到被测目标点,并记录下此时仪器的方位角。

3. 斜距测量:全站仪通过内置的测距仪,测量目标点与仪器的距离。

测距仪可采用激光或者电磁波测距原理,通过发射出的光束或电磁波,测量光线或波束从仪器到目标点的时间,然后通过光速或电磁波速度计算出目标点与仪器的斜距。

4. 数据处理:全站仪将仰角、方位角和斜距数据进行处理,根据测量原理和算法,计算出目标点的空间坐标,并在显示屏上实时显示出来。

综上所述,全站仪利用光电定位、自动跟踪和角度测量等技术,
通过测量仰角、方位角和斜距,确定目标点的空间坐标,实现精确的测量和定位。

全站仪的原理

全站仪的原理

全站仪的原理
全站仪是一种高精度的测量仪器,广泛应用于土地测量、建筑工程、道路施工
等领域。

它利用光学原理和电子技术,能够快速、精确地测量地面上各种点的水平和垂直角度,从而实现地面上各种点的三维坐标测量。

全站仪的原理主要包括光学测量原理、角度测量原理和距离测量原理。

首先,全站仪利用光学原理进行测量。

它通过发射一束可见光或红外线,然后
接收从目标点反射回来的光信号。

全站仪内部的光学系统会将这些光信号转化为电信号,并进行处理,从而得到目标点的水平和垂直角度。

这样就实现了对目标点的方位角和垂直角的测量。

其次,全站仪利用角度测量原理进行测量。

它内部配备有高精度的角度传感器,能够实时测量水平和垂直方向的角度变化。

通过这些角度测量数据,全站仪可以计算出目标点相对于基准点的水平和垂直角度,进而确定目标点的空间位置。

另外,全站仪利用距离测量原理进行测量。

它内部搭载了激光或红外线测距装置,可以快速、精确地测量目标点与仪器之间的距离。

通过测量目标点与仪器的距离和角度,全站仪可以计算出目标点的三维坐标,从而实现对地面各种点的精确测量。

总的来说,全站仪的原理是基于光学原理、角度测量原理和距离测量原理,通
过测量目标点的水平和垂直角度,以及目标点与仪器之间的距离,从而实现对地面各种点的三维坐标测量。

它的高精度、高效率、广泛应用性,使其成为现代测量领域不可或缺的重要工具。

全站仪测量原理

全站仪测量原理

全站仪测量原理
全站仪是一种常用的高精度测量仪器,它主要由望远镜、自动跟踪仪、角度测量系统、距离测量系统和数据处理系统等组成。

全站仪的测量原理如下:
1. 角度测量原理:全站仪通过望远镜上的水平和垂直角度码盘来测量水平和垂直方向上的角度。

当测量目标在望远镜准星上时,记录下水平和垂直角度码盘的读数,即可测量出目标点相对于全站仪位置的水平和垂直角度。

2. 距离测量原理:全站仪通过红外线或激光束来实现距离测量。

其中,红外线测距原理是利用红外线的反射原理,通过测量发射和接收红外线光束之间的时间差来计算出目标点到全站仪的距离;而激光测距原理则是利用激光束发射和接收的时间差以及光速来计算距离。

3. 自动跟踪原理:全站仪通过自动跟踪仪来实现测量目标的自动追踪。

自动跟踪仪可以根据望远镜上的测量角度信息和从全站仪发出的红外线或激光束信号来定位和追踪目标,确保望远镜准星一直对准目标。

4. 数据处理原理:全站仪通过内置的数据处理系统来处理和存储测量数据。

数据处理系统可以将测量的角度和距离数据进行计算和分析,并输出测量结果。

同时,全站仪还可以通过无线通信将数据传输到计算机上进行进一步处理和分析。

总的来说,全站仪通过测量角度和距离来确定目标点在空间中
的位置,并通过自动跟踪仪实现目标的自动追踪,最终通过数据处理系统提取并处理测量结果。

这样可以实现高精度的地形测量、建筑测量、道路测量等各种工程测量任务。

全站仪角度测量基本原理

全站仪角度测量基本原理

全站仪角度测量基本原理1. 引言全站仪是一种便携式的测量仪器,广泛应用于土木工程、建筑工程、矿山工程等领域。

其中,角度测量是全站仪最基础的功能之一,本文将介绍全站仪角度测量的基本原理。

2. 角度测量原理角度测量是通过全站仪的水平圆盘和竖直圆盘来实现的。

全站仪的水平圆盘用于测量水平角度,竖直圆盘用于测量竖直角度。

2.1 水平圆盘水平圆盘是全站仪上的一个旋转盘,它可以水平旋转360度。

水平圆盘上通常会安装一个水平角度刻度盘,刻度盘上刻有0到360度的刻度。

水平圆盘与全站仪的主轴相连接,主轴会将水平圆盘的旋转运动转换为角度测量数据。

2.2 竖直圆盘竖直圆盘是全站仪的一个组件,可用于测量竖直角度。

竖直圆盘上的刻度盘通常刻有-90到90度的刻度,用于测量仰角和俯角。

3. 角度测量步骤下面将介绍使用全站仪进行角度测量的基本步骤。

3.1 准备测量在进行角度测量之前,需要做一些准备工作。

首先,需要将全站仪放置在一个平稳的支撑物上,并使用调平脚进行水平调整,以保证仪器的水平度。

然后,需要设置全站仪的参考方向,一般选择北方作为参考方向。

3.2 设置目标点在进行角度测量之前,需要确定测量的目标点。

可以使用全站仪的望远镜对准目标点,并在望远镜上进行准星操作,确保目标点在中心十字线上。

3.3 进行角度测量角度测量可以分为水平角度测量和竖直角度测量两部分。

3.3.1 水平角度测量在进行水平角度测量之前,需要将水平圆盘调整到初始位置,一般是0度位置。

然后,通过旋转水平圆盘,让目标点出现在水平圆盘的水平中心线上。

测量员需要观察水平圆盘上的刻度盘,并记录读数。

读数即为目标点相对于参考方向的水平角度。

3.3.2 竖直角度测量竖直角度测量是通过竖直圆盘完成的。

测量员需要观察竖直圆盘上的刻度盘,并记录读数。

读数即为目标点的仰角或俯角。

3.4 计算角度完成角度测量后,可以通过数学计算将测量到的角度数据转换为实际的角度值。

这通常涉及到一些参数修正和数学计算。

全站仪工作原理

全站仪工作原理

全站仪工作原理
全站仪是一种用于测量和定位地面上点位的仪器装置。

它通过观测目标点和测站点之间的水平角、竖直角和斜距等参数,利用三角测量原理计算目标点的坐标位置。

全站仪的工作原理主要包括以下几个方面:
1. 观测:全站仪通过内置的望远镜和角度测量器,观测目标点和测站点之间的水平角和竖直角。

这些角度测量是通过对目标点的视线进行精确测量来实现的。

2. 镜反射:在观测时,全站仪会发射一束红外线或激光束照射到目标点上,并由目标点上的反射镜反射回来。

仪器通过检测反射回来的光线,确定目标点的位置,并计算出目标点与测站点之间的斜距。

3. 角度计算:通过测量观测目标点和测站点之间的水平角和竖直角,全站仪可以计算出两个点之间的水平方向和垂直方向的角度。

这些角度计算是基于三角形的角度求解原理,通常使用正弦定理和余弦定理进行计算。

4. 坐标计算:全站仪根据观测的角度和斜距数据,结合测站点的已知坐标和目标点到测站点方向的观测角度,利用三角测量原理计算出目标点的坐标位置。

这些计算包括水平方向的坐标、垂直方向的坐标和水平距离。

全站仪的工作原理利用了几何和三角算法,通过测量角度和距离等参数,计算出目标点的坐标位置。

同时,全站仪还可以通
过数据采集和处理,实现测量数据的存储和分析,提供高精度的地面测量和定位服务。

全站仪测角原理

全站仪测角原理

光电度盘一般分为两大类:一类是由一组排列在圆形玻璃上具有相邻的透明区域或不透明区的同心圆上刻得编码所形成编码度盘进行测角;另一类是在度盘表面上一个圆环内刻有许多均匀分布的透明和不透明等宽度间隔的辐射状栅线的光栅度盘进行测角。

也有将上述二者结合起来,采用“编码与光栅相结合”的度盘进行测角。

1、编码度盘测角原理在玻璃圆盘上刻划几个同心圆带,每一个环带表示一位二进制编码,称为码道(如下图所示)。

如果再将全圆划成若干扇区,则每个扇形区有几个梯形,如果每个梯形分别以“亮”和“黑”表示“0”和“1”的信号,则该扇形可用几个二进数表示其角值。

例如,用四位二进制表示角值,则全圆只能刻成24=16个扇形,则度盘刻划值为360o/16=,如图所示,这显然是没有什么实际意义的。

如果最小值为20”,则需刻成(360×60×60)/20=64800个扇形区,而64800≈216个码道。

因为度盘直径有限,码道愈多,靠近度盘中心的扇形间隔愈小,又缺乏使用意义,故一般将度盘刻成适当的码道,再利用测微装置来达到细分角值的目的。

2、增量式光栅度盘测角原理均匀地刻有许多一定间隔细线的直尺或圆盘称为光栅尺或光栅盘。

刻在直尺上用于直线测量的为直线光栅(如图 2-2-31(a) ),刻在圆盘上的等角距的光栅称为径向光栅(如图 2-2-31 (b) )。

设光栅的栅线(不透光区)宽度为 a ,缝隙宽度为 b ,栅距 d = a + b ,通常 a = b ,它们都对应一角度值。

在光栅度盘的上下对应位置上装上光源、计数器等,使其随照准部相对于光栅度盘转动,可由计数器累计所转动的栅距数,从而求得所转动的角度值。

因为光栅度盘上没有绝对度数,只是累计移动光栅的条数计数,故称为增量式光栅度盘,其读数系统为增量式读数系统。

2-2-31(a)2-2-31(b)增量式光栅度盘测角原理如图2-2-32所示。

指示光栅、接收管、发光管位置固定在照准部上。

全站仪的测角原理

全站仪的测角原理

全站仪的测角原理
全站仪的测角原理是基于角度测量的方法进行的。

全站仪通过内部的仰角和方位角测量装置,可以测量出目标点相对于仪器的仰角和方位角的数值。

测角原理中的仰角测量主要是通过内部的水平仪和俯仪来完成的。

水平仪通过测量仪器的水平状态来确定仰角,而俯仪则通过测量目标点相对于仰角轴的俯角来确定仰角的数值。

这两个仪器的测量结果结合在一起,就可以得到目标点相对于仪器的仰角。

方位角测量是通过仪器的方位角刻度盘和测角装置来完成的。

方位角刻度盘上有360度的刻度,可以精确地测量目标点相对于仪器的方位角。

测角装置则可以通过旋转盘的转动来实时测量出目标点相对于仰角轴的方位角。

将仰角和方位角的测量结果结合起来,就可以得到目标点相对于仪器的角度值。

全站仪的测角原理是基于光学测量和旋转盘的原理进行的。

通过仪器内部的望远镜和测量装置,可以实时地测量出目标点与仪器之间的角度。

这种测量方式准确度高,适用于各种测量场合,可以满足不同精度要求的测量任务。

全站仪的测角原理是现代测量技术中重要的一部分,为各种工程测量提供了可靠的角度测量方式。

全站仪的原理

全站仪的原理

全站仪的原理
全站仪是一种用于测量地面上各点的三维坐标的仪器。

它的测量原理是基于三角测量原理和角度测量原理。

在三角测量原理中,全站仪通过测量测站位置与待测点的连线方向和长度,以及它们与已知点的连线方向和长度,利用三角关系计算待测点的坐标。

全站仪使用的三角测量原理可以有效地解决点位定位问题,并具有较高的精度。

在角度测量原理中,全站仪通过测量测站位置与待测点的连线方向和已知点的连线方向之间的角度差,以及测站与待测点之间的水平和垂直方向的角度差,来计算待测点的坐标。

角度测量原理可以补充三角测量原理的不足,提高测量的精度和可靠性。

全站仪的测量原理基于上述两个原理的综合应用,通过测量仪器内的角度传感器和距离传感器读取的数据,结合已知点的坐标信息和仪器的位置信息,利用计算机软件进行数据处理和坐标计算,最终得出待测点的三维坐标。

总结起来,全站仪的原理是基于三角测量原理和角度测量原理,通过测量仪器内的角度和距离数据,并结合已知点坐标和仪器位置信息,通过计算处理得出待测点的三维坐标。

全站仪角度测量原理

全站仪角度测量原理

全站仪角度测量原理全站仪是一种测量仪器,主要用于测量地面上的地形、建筑物、道路等工程物体的位置和角度。

全站仪通过测量地面上的参考点的位置信息和仪器自身的角度信息来确定目标物体的位置和角度。

全站仪的角度测量原理是基于光学和电子测量的组合。

在全站仪中,角度测量是通过转台和角度传感器相结合来实现的。

转台是一个旋转的平台,安装在仪器顶部。

转台上面装有一束光,并且能够在水平和垂直方向上旋转。

角度传感器则安装在转台上,用于测量旋转角度。

角度传感器可以是光学角度传感器或电子角度传感器。

当全站仪需要进行角度测量时,转台上的光束会发射出去,并被反射回来。

全站仪通过测量光束的角度偏移来计算出目标点的角度信息。

在这过程中,全站仪会使用一种叫做回避接收器的装置,用于接收反射的光束。

具体而言,全站仪会通过旋转转台来扫描整个水平和垂直方向。

当光束遇到目标点时,反射回来,并被回避接收器接收。

回避接收器会将接收到的光束转化为电信号,并传输给测量仪器。

测量仪器会通过计算光束的角度偏移来确定目标点与仪器之间的角度。

值得注意的是,全站仪在角度测量的过程中需要考虑一些误差因素。

例如,由于大气折射的影响,光束在传输过程中有可能产生折射误差。

此外,仪器本身的精度和稳定性也会对角度测量的结果产生一定的影响。

为了提高测量的准确性,全站仪通常会采用一些误差补偿的方法,如空间三角测量法和闭环水平测量法。

总结起来,全站仪的角度测量原理是基于光学和电子测量的组合。

通过旋转转台和角度传感器相结合,全站仪可以测量目标点的角度信息。

在角度测量过程中,需要考虑误差因素,并采用一些误差补偿的方法提高测量的准确性。

通过全站仪的角度测量,可以准确确定工程物体的角度位置,为工程测量提供重要的数据支持。

全站仪测量原理

全站仪测量原理

全站仪测量原理1. 基本概念全站仪是一种测量仪器,用于测量地面上的各种工程、建筑物或地理要素的位置和高程。

它采用了光、电、机械和计算机等技术,能够实现测角、测距、测高、测坐标等功能,具有高精度、高效率和全自动化的特点。

2. 测量原理全站仪的测量原理基于以下几个基本原理:2.1 光学测角原理全站仪使用光学系统来测量角度。

它包括一个望远镜、一个测角器和一个角度传感器。

望远镜通过镜头将目标物体的图像聚焦到传感器上,传感器测量望远镜与目标物体之间的角度。

测角器用于确定望远镜的水平和垂直方向。

通过测量望远镜在水平和垂直方向上的角度,可以计算出目标物体在水平和垂直方向上的角度。

2.2 电子测距原理全站仪使用电子系统来测量距离。

它通过发射一束红外线或激光束,将其照射到目标物体上,并接收反射回来的光信号。

通过测量光信号的时间差,可以计算出目标物体与全站仪之间的距离。

测距时需要考虑大气折射、反射面的特性和仪器的精度等因素,以提高测量的准确性。

2.3 重力测高原理全站仪使用重力系统来测量高程。

它通过测量重力加速度的变化来确定地面的高程。

测量时会使用一个重力传感器,它可以感知到地球引力的变化。

通过测量重力加速度的变化,可以计算出地面的高程。

为了提高测量的准确性,需要考虑地球引力的变化、重力传感器的精度和仪器的校准等因素。

2.4 计算机处理原理全站仪使用计算机系统来处理测量数据。

它可以将测量的角度、距离和高程数据输入到计算机中,并进行相应的计算和处理。

计算机可以根据测量数据和事先设定的参数,计算出目标物体的坐标、方位角、高程差等信息。

同时,计算机还可以对测量数据进行自动校正和误差补偿,提高测量的准确性和精度。

3. 测量流程全站仪的测量流程通常包括以下几个步骤:3.1 设置仪器首先需要将全站仪设置在测量点上,保证仪器的水平和垂直方向准确。

这可以通过调节仪器的水平仪和垂直仪来完成。

同时,还需要将全站仪与基准点进行校正,以确保测量的准确性。

全站仪闭合三角形方位角测量数据

全站仪闭合三角形方位角测量数据

全站仪闭合三角形方位角测量数据摘要:1.全站仪闭合三角形方位角测量原理2.闭合三角形方位角测量数据计算方法3.测量过程中注意事项及误差分析正文:全站仪闭合三角形方位角测量数据是在建筑工程、道路工程等领域中常用的一种测量方法。

通过全站仪仪器的精确定位和测角功能,测量出闭合三角形的各边长和方位角,从而检验工程设计的正确性以及施工质量。

以下是关于全站仪闭合三角形方位角测量数据的详细介绍。

一、全站仪闭合三角形方位角测量原理闭合三角形方位角测量原理是基于三角形的内角和为180度的性质。

在全站仪测量过程中,首先测出三角形三个顶点的坐标,然后计算出各顶点间的夹角,最后通过计算实测值与理论值之间的差值,得出闭合三角形的方位角。

二、闭合三角形方位角测量数据计算方法1.测量三角形各边长:利用全站仪的测距功能,测量出三角形三个顶点之间的距离。

2.测量三角形各内角:利用全站仪的测角功能,测量出三角形各内角的值。

3.计算三角形各内角和:实测的内角和与180度进行比较,得出闭合三角形的方位角。

4.计算闭合差:实测的闭合差等于三个内角测量值之和减去180度。

三、测量过程中注意事项及误差分析1.测量时应确保全站仪的精度等级,以满足测量要求。

2.在测量过程中,尽量避免外界因素的影响,如大气折射、仪器倾斜等。

3.误差分析:测量误差主要来源于全站仪的精度、测角测距的误差、人眼观测误差等。

在实际应用中,可通过多次测量求平均值的方法,降低误差。

综上所述,全站仪闭合三角形方位角测量数据是一种重要的测量方法。

在实际应用中,测量人员需掌握全站仪的操作技巧,注重测量过程中的误差控制,以确保测量结果的准确性。

全站仪的基本原理

全站仪的基本原理

全站仪的基本原理全站仪是常用的测量仪器,用于高精度地测量地面上的点的位置和方向。

它是由水平仪、垂直仪、测角仪和距离计等组成的仪器。

全站仪基本原理如下:1. 水平仪原理:全站仪通过水平仪来确保测量基准平面的水平。

水平仪一般采用液面泡的原理,通过调整水平仪来使液面泡保持在中央平衡位置。

2. 垂直仪原理:全站仪通过垂直仪来确保测量射线的竖直。

垂直仪一般采用液面泡或电子水平仪,通过调整垂直仪使液面泡或电子水平仪指示在垂直位置。

3. 测角仪原理:全站仪通过测角仪来测量水平方向和垂直方向的角度。

测角仪一般采用光学测角仪或电子测角仪。

光学测角仪使用望远镜观测测角标志物的位置,通过旋转水平和垂直仪器部分来测量角度。

电子测角仪通过测量陀螺仪或加速度计的旋转速度或加速度来测量角度。

4. 距离计原理:全站仪通过距离计来测量测点到全站仪的距离。

距离计一般采用激光测距仪或电磁波测距仪。

激光测距仪通过发射一束激光,并测量激光返回的时间来计算距离。

电磁波测距仪通过发射电磁波并测量电磁波传播时间和信号强度来计算距离。

全站仪的工作原理是通过以上的测量方式获取地点的位置和方向。

首先,通过水平仪调整全站仪的水平,确保测量基准平面的水平。

然后,通过垂直仪调整射线的竖直,使全站仪的测量射线垂直于基准平面。

接下来,使用测角仪测量水平方向和垂直方向的角度,确定测点相对于全站仪的水平和垂直方向的位置。

最后,使用距离计测量测点到全站仪的距离,确定测点相对于全站仪的距离。

全站仪通过以上原理进行测量,在测量过程中需要注意仪器的准确性和稳定性。

测量时,应选择合适的测角仪和距离计,保证测量结果的准确性。

同时,需要根据实际情况选择合适的测量模式,如连续测量模式或单次测量模式,确保测量效率和数据的可靠性。

总之,全站仪通过水平仪、垂直仪、测角仪和距离计等组成的仪器,通过测量仪器的水平、垂直、角度和距离来确定地点的位置和方向。

它在土木工程、测绘、施工等领域具有广泛的应用。

全站仪工作原理

全站仪工作原理

全站仪工作原理
全站仪是一种高精度的测量仪器,主要用于测量地面上的点的水平角和垂直角(方位角和仰角),进而计算出点的坐标值。

其工作原理如下:
1. 观测距离:全站仪内部有一个非常精确的距离测量装置,一般采用激光测距法或相位测距法来进行测量。

通过测量仪器到目标点之间的距离,获取观测点的距离值。

2. 观测水平角度:全站仪内部配备了一对水平轴,在实际使用中,通过旋转水平轴来转动仪器,并利用内部的水平角度测量装置测量测量点的方位角。

仪器内部的传感器能够精确测量仪器的水平角度。

3. 观测垂直角度:全站仪内部还配备了一个垂直轴,通过旋转垂直轴来改变仪器的仰角,并利用内部的垂直角度测量装置测量测量点的仰角。

仪器内部的传感器能够精确测量仪器的仰角。

4. 数据处理:仪器通过内部的计算机系统将水平角、垂直角和距离数据进行处理,最终计算出观测点的三维坐标值。

同时,仪器还可以根据测量的数据进行相应的误差消除和校正,以提高测量的精度。

总的来说,全站仪通过测量点的水平角、垂直角和距离等数据来计算点的空间坐标,具有高精度和高效率的特点,广泛应用于土木工程、建筑测量、地质勘探、道路测量等领域。

全站仪的原理

全站仪的原理

全站仪的原理全站仪是一种测量仪器,它可以通过测量角度和距离来确定地面上物体的位置和高度。

全站仪的原理是基于三角测量原理,它可以通过测量从仪器到目标物体的水平距离、垂直高度和水平角度来计算出目标物体的三维坐标。

全站仪通常由一台电子仪器和一个三脚架组成,它可以用于建筑、道路、桥梁等工程的测量。

全站仪的工作原理是通过测量三角形的边长和角度来计算出三角形的所有信息。

全站仪内置了一个测距仪和一个角度测量仪。

测距仪可以通过发射和接收光束来测量从仪器到目标物体的距离。

角度测量仪可以测量仪器与目标物体之间的水平角度和垂直角度。

通过这两个测量,全站仪可以计算出目标物体的三维坐标。

全站仪通常需要在一个三脚架上安装,以确保它的稳定性和精度。

仪器需要调整水平和垂直位置,以确保测量的准确性。

在使用全站仪进行测量时,需要进行一些校准和设置,以确保仪器的准确性和稳定性。

例如,需要进行水平和垂直校准,以确保仪器的测量结果准确无误。

全站仪可以用于测量建筑物的高度、道路的坡度、桥梁的高度差等。

它可以测量单个目标物体的三维坐标,也可以测量多个目标物体的三维坐标。

全站仪可以通过计算机软件来处理测量数据,生成测量报告和三维模型。

全站仪的测量精度通常在毫米级别,可以满足大多数工程测量的要求。

它具有高精度、高效率、高自动化等优点,可以大大提高测量效率和准确性。

全站仪是现代工程测量中不可或缺的一种测量仪器,它在建筑、道路、桥梁等工程项目中得到广泛应用。

全站仪是一种基于三角测量原理的测量仪器,它可以通过测量角度和距离来确定地面上物体的位置和高度。

全站仪具有高精度、高效率、高自动化等优点,可以大大提高测量效率和准确性。

全站仪在建筑、道路、桥梁等工程项目中得到广泛应用。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

全站仪测角原理光电度盘一般分为两大类:一类是由一组排列在圆形玻璃上具有相邻的透明区域或不透明区的同心圆上刻得编码所形成编码度盘进行测角;另一类是在度盘表面上一个圆环内刻有许多均匀分布的透明和不透明等宽度间隔的辐射状栅线的光栅度盘进行测角。

也有将上述二者结合起来,采用“编码与光栅相结合”的度盘进行测角。

1、编码度盘测角原理在玻璃圆盘上刻划几个同心圆带,每一个环带表示一位二进制编码,称为码道(如下图所示)。

如果再将全圆划成若干扇区,则每个扇形区有几个梯形,如果每个梯形分别以“亮”和“黑”表示“0”和“1”的信号,则该扇形可用几个二进数表示其角值。

例如,用四位二进制表示角值,则全圆只能刻成24=16个扇形,则度盘刻划值为360o/16=22.5o,如图所示,这显然是没有什么实际意义的。

如果最小值为20”,则需刻成(360×60×60)/20=64800个扇形区,而64800≈216个码道。

因为度盘直径有限,码道愈多,靠近度盘中心的扇形间隔愈小,又缺乏使用意义,故一般将度盘刻成适当的码道,再利用测微装置来达到细分角值的目的。

2、增量式光栅度盘测角原理均匀地刻有许多一定间隔细线的直尺或圆盘称为光栅尺或光栅盘。

刻在直尺上用于直线测量的为直线光栅(如图2-2-31(a) ),刻在圆盘上的等角距的光栅称为径向光栅(如图2-2-31 (b) )。

设光栅的栅线(不透光区)宽度为 a ,缝隙宽度为 b ,栅距d = a +b ,通常 a =b ,它们都对应一角度值。

在光栅度盘的上下对应位置上装上光源、计数器等,使其随照准部相对于光栅度盘转动,可由计数器累计所转动的栅距数,从而求得所转动的角度值。

因为光栅度盘上没有绝对度数,只是累计移动光栅的条数计数,故称为增量式光栅度盘,其读数系统为增量式读数系统。

2-2-31(a) 2-2-31(b) 增量式光栅度盘测角原理如图2-2-32所示。

指示光栅、接收管、发光管位置固定在照准部上。

当度盘随照准部移动时,莫尔条纹落在接收管上。

度盘每转动一条光栅,莫尔条纹在接收管上移动一周,流过接收管的电流变化一周。

当仪器照准零方向时,让仪器的计数器处于零位,而当度盘随照准部转动照准某目标时,流过接收管电流的周期数就是两方向之间所夹的光栅数。

由于光栅之间的夹角是已知,计数器所计的电流周期数经过处理就刻有显示处角度值。

如果在电流波形的每一周期内再均匀内插n个脉冲,计算器对脉冲进行计数,所得的脉冲数就等于两个方向所夹光栅数的n倍,就相当于把光栅刻划线增加了n倍,角度分辨率也就提高了n 倍。

使用增量式光栅度盘测角时,照准部转动的速度要均匀,不可突快或太快,以保证计数的正确性。

增量式光栅度盘测角原理3、动态光栅度盘测角原理动态光栅度盘测角原理如图2-2-33所示。

度盘光栅可以旋转,另有两个与度盘光栅交角为β的指标光栅S和R,S为固定光栅,位于度盘外侧;R为可动光栅,位于度盘内侧。

同时,度盘上还有两个标志点a和b,S只接收a的信号,R只接收b的信号,测角时,S代表任一原方向,R随着照准部旋转,当照准目标后,R位置已定,此时启动测角系统,使度盘在马达的带动下,始终以一定的速度逆时针旋转,b点先通过R,开始计数。

接着a通过S,计数停止,此时计下了RS之间的栅距(φ0)的整倍n和不是一个分划的小数Δφ0,则水平角为β=nφ0+Δφ0。

事实上,每个栅格为一脉冲信号,由R、S的粗测功能可计数得n;利用R、S的精测功能可测得不足一个分划的相位差Δφ0,其精度取决于将φ0划分成多少相位差脉冲。

动态光栅度盘测角原理动态测角除具有前两种测角方式的优点外,最大的特点在于消除了度盘刻划误差等,因此在高精度(0.5"级)的仪器上采用。

但动态测角需要马达带动度盘,因此在结构上比较复杂,耗电量也大一些。

1)水平角测量(1)按角度测量键,使全站仪处于角度测量模式,照准第一个目标A。

(2)设置A方向的水平度盘读数为0°00′00〃。

(3)照准第二个目标B,此时显示的水平度盘读数即为两方向间的水平夹角。

2)距离测量(1)设置棱镜常数测距前须将棱镜常数输入仪器中,仪器会自动对所测距离进行改正。

(2)设置大气改正值或气温、气压值光在大气中的传播速度会随大气的温度和气压而变化,15℃和760mmHg是仪器设置的一个标准值,此时的大气改正为0ppm。

实测时,可输入温度和气压值,全站仪会自动计算大气改正值(也可直接输入大气改正值),并对测距结果进行改正。

(3)量仪器高、棱镜高并输入全站仪。

(4)距离测量照准目标棱镜中心,按测距键,距离测量开始,测距完成时显示斜距、平距、高差。

全站仪的测距模式有精测模式、跟踪模式、粗测模式三种。

精测模式是最常用的测距模式,测量时间约2.5S,最小显示单位1mm;跟踪模式,常用于跟踪移动目标或放样时连续测距,最小显示一般为1cm,每次测距时间约0.3S;粗测模式,测量时间约0.7S,最小显示单位1cm或1mm。

在距离测量或坐标测量时,可按测距模式(MODE)键选择不同的测距模式。

应注意,有些型号的全站仪在距离测量时不能设定仪器高和棱镜高,显示的高差值是全站仪横轴中心与棱镜中心的高差。

3)坐标测量(1)设定测站点的三维坐标。

(2)设定后视点的坐标或设定后视方向的水平度盘读数为其方位角。

当设定后视点的坐标时,全站仪会自动计算后视方向的方位角,并设定后视方向的水平度盘读数为其方位角。

(3)设置棱镜常数。

(4)设置大气改正值或气温、气压值。

(5)量仪器高、棱镜高并输入全站仪。

(6)照准目标棱镜,按坐标测量键,全站仪开始测距并计算显示测点的三维坐标GTS-300全站仪的使用方法ANG——进入角度测量模式键。

MENU——进入主菜单测量模式键。

ESC——用于中断正在进行的操作,退回到上一级菜单。

POWER——电源开关键►◄——光标左右移动键▲ ▼——光标上下移动、翻屏键F1、F2、F3、F4——软功能键,分别对应显示屏上相应位置显示的命令。

3.显示屏上显示符号的含义V——竖盘读数;HR——水平读盘读数(右向计数);HL——水平读盘读数(左向计数);HD——水平距离;VD——仪器望远镜至棱镜间高差;SD——斜距;*——正在测距;N——北坐标,相当于x;E——东坐标,相当于y;Z——天顶方向坐标,相当于高程H。

二、角度测量模式功能:按ANG键进入,可进行水平角、竖直角测量,倾斜改正开关设置。

F1 OSET :设置水平读数为。

F2 HOLD :锁定水平读数。

第1页F3 HSET :设置任意大小的水平读数。

F4 P1↓:进入第2页。

F1 TILT :设置倾斜改正开关。

第2页F2 REP :复测法。

F3 V% :竖直角用百分数显示。

F4 P2↓:进入第3页。

F1 H-BZ:仪器每转动水平角90°时,是否要蜂鸣声。

F2 R/L :右向水平读数HR/左向水平读数HL切换,一般用HR。

第3页F3 CMPS :天顶距V/竖直角CMPS的切换,一般取V。

F4 P3↓:进入第1页。

三、距离测量模式功能:先按◢键进入,可进行水平角、竖直角、斜距、平距、高差测量及PSM、PPM、距离单位等设置。

F1 MEAS:进行测量。

F2 MODE:设置测量模式,Fine/coarse/tragcking (精测/粗测/跟踪)。

第1页F3 S/A:设置棱镜常数改正值(PSM)、大气改正值(PPM)。

F4 P1↓:进入第2页。

F1 OFSET:偏心测量方式。

F2 SO:距离放样测量方式。

第2页F3 m/f/i:距离单位米/英尺/英寸的切换。

F4 P2↓:进入第1页。

四、坐标测量模式功能:按进入,可进行坐标(N,E,H)、水平角、竖直角、斜距测量及PSM、PPM、距离单位等设置。

F1 MEAS:进行测量。

F2 MODE:设置测量模式,Fine/Coarse/Tracking。

第1页F3 S/A:设置棱镜改正值(PSM),大气改正值(PPM)常数。

F4 P1↓:进入第2页。

F1 R.HT:输入棱镜高。

F2 INS.HT:输入仪器高。

第2页F3 OCC:输入测站坐标。

F4 P2↓:进入第3页。

F1 OFSET:偏心测量方式。

第3 页F3 m/f/i: 距离单位米/英尺/ 英寸切换。

F4 P3↓:进入第1页。

五、主菜单模式功能:按MENU进入,可进行数据采集、坐标放样、程序执行、内存管理、参数设置等。

DATA COLLECT(数据采集)第1页LAY OUT(点的放样)MEMORY MGR.(内存管理)PROGRAM(程序)第2页GRID FACTOR(坐标格网因子)ILLUMINATION(照明)PARAMETRERS(参数设置)第3页CONTRAST ADJ.(显示屏对比度调整)1、MEMORY MGR.(存储管理)1.FILE STATUS(显示测量数据、坐标数据文件总数)第1页 2.SEARCH(查找测量数据、坐标数据、编码库)3.FILE MAINTAIN(文件更名、查找数据、删除文件)4.COORD. INPUT(坐标数据文件的数据输入)第2页 5.DELETE COORD.(删除文件中的坐标数据)6.PCODE INPUT(编码数据输入)7.DATA TRANSFER(向微机发送数据、接收微机数据、设置通讯参数)第3页8.INITIALIZE(初始化数据文件)2、PROGRAM(程序)1.REM(悬高测量)第1页 2.MLM(对边测量)3.Z COORD.(设置测站点Z坐标)4.AREA(计算面积)第2 页5.POINT TO LINE(相对于直线的目标点测量)。

3、PARAMETRERS(参数设置)1.MINIMUM READING(最小读数)第1页 2.AUTO POWER OFF(自动关机)3.TILT ON/OFF(垂直角和水平角倾斜改正)第 2 页——ERROR CORRECTION(系统误差改正。

注:仪器检校后必须进行此项设置)。

相关文档
最新文档