全站儀應用原理,全站儀的操作原理和使用要求?

時間 2021-08-11 17:22:20

1樓:

全站儀是人們在角度測量自動化的過程中應運而生的,各類電子經緯儀在各種測繪作業中起著巨大的作用。

全站儀的發展經歷了從組合式即光電測距儀與光學經緯儀組合,或光電測距儀與電子經緯儀組合,到整體式即將光電測距儀的光波發射接收系統的光軸和經緯儀的視準軸組合為同軸的整體式全站儀等幾個階段。

最初速測儀的距離測量是通過光學方法來實現的,我們稱這種速測儀為「光學速測儀」。實際上,「光學速測儀」就是指帶有視距絲的經緯儀,被測點的平面位置由方向測量及光學視距來確定,而高程則是用三角測量方法來確定的。

帶有「視距絲」的光學速測儀,由於其快速、簡易,而在短距離(100米以內)、低精度 (1/200(1/500)的測量中,如碎部點測定中,有其優勢,得到了廣泛的應用。

隨著電子測距技術的出現,大大地推動了速測儀的發展。用電磁波測距儀代替光學視距經緯儀,使得測程更大、測量時間更短、精度更高。人們將距離由電磁波測距儀測定的速測儀籠統地稱之為「電子速測儀」(electronic tachymeter)。

然而,隨著電子測角技術的出現。這一「電子速測儀」的概念又相應地發生了變化,根據測角方法的不同分為半站型電子速測儀和全站型電子速測儀。半站型電子速測儀是指用光學方法測角的電子速測儀,也有稱之為「測距經緯儀」。

這種速測儀出現較早,並且進行了不斷的改進,可將光學角度讀數通過鍵盤輸入到測距儀,對斜距進行化算,最後得出平距、高差、方向角和座標差,這些結果都可自動地傳輸到外部儲存器中。全站型電子速測儀則是由電子測角、電子測距、電子計算和資料儲存單元等組成的三維座標測量系統,測量結果能自動顯示,並能與外圍裝置交換資訊的多功能測量儀器。由於全站型電子速測儀較完善地實現了測量和處理過程的電子化和一體化,所以人們也通常稱之為全站型電子速測儀或簡稱全站儀。

2樓:

0 引言

電子全站儀是一種集光、機、電及精密機械加工等高精尖技術於一體的先進測量儀器,用它可準確、高效、方便地完成多種工程測量工作。它不僅精度高,而且速度快、操作簡便,還帶有豐富的內建軟體,具有常規測量儀器無法比擬的優點,在測繪、測試、監測等領域應用日漸廣泛。

本文就拓普康全站儀來簡述一下全站儀在工程測量中的應用。拓普康公司2023年最新推出的全中文化全站儀——gts-330系列全站儀。其機身小、畫面大、全中文顯示,最適合一線作業的需求。

它的特點是:①gts-330w是世界首創採用藍芽無線通訊技術的全站儀,野外使用更方便,數字輸入更簡單。②優越的距離和角度測量功能:

測角精度:±2」/5」,絕對法測角,無需過零檢驗;測距精度:±(2mm+2ppm*d);測程:

3km/一塊稜鏡;高速測距:精測1.2秒、粗測0.

7秒、跟蹤0.4秒。③裝有雙軸補償器,可提供電子氣泡用於整平,並可自動改正由於整平誤差對水平角和豎直角觀測的影響。

④裝有應用測量程式,可做偏心測量、對邊測量、後方交會以及面積測算等專案。⑤特別耐用,防塵等級達ip66級。⑥結構緊湊,重量輕(主機含電池僅4.

9kg),攜帶方便。⑦充足的記憶體空間供資料儲存用,可儲存8000個觀測點16000個座標點。⑧裝備長效電池(bt-52qa),作業時間達10小時。

⑨操作面板簡單,螢幕顯示全中文化,易學易用。

1 全站儀基本原理

全站儀是全站型電子測速儀的簡稱,又被稱為「電子全站儀」,是指由電子經緯儀、光電測距儀和電子記錄器組成的,可實現自動測角,自動測距、自動計算和自動記錄的一種多功能高效率的地面測量儀器。電子全站儀進行空間資料採集與更新,實現測繪的數字化。它的優勢存在於資料處理的快速與準確性。

全站儀自身帶有資料處理系統,可以快速而準確的對空間資料進行處理,計算出放樣點的方位角與該點到測距點的距離,全站型電子速測儀簡稱全站儀。它是一種可以同時進行角度(水平角、豎直角)測量、距離(斜距、平距、高差)測量和資料處理,由機械、光學、電子元件組合而成的測量儀器。由於只需一次安置,儀器便可以完成測站上所有的測量工作,故被稱為「全站儀」。

全站儀上半部分包含有測量的四大光電系統,即水平角測量系統、豎直角測量系統,水平補償系統和測距系統。通過鍵盤可以輸入操作指令、資料和設定引數。以上各系統通過i/o介面接入匯流排與微處理機聯絡起來。

微處理機(cpu)是全站儀的核心部件,主要有暫存器系列(緩衝暫存器、資料暫存器、指令暫存器)、運算器和控制器組成。微處理機的主要功能是根據鍵盤指令啟動儀器進行測量工作,執行測量過程中的檢核和資料傳輸、處理、顯示、儲存等工作,保證整個光電測量工作有條不紊地進行。輸入輸出裝置是與外部裝置連線的裝置(介面),輸入輸出裝置使全站儀能與磁卡和微機等裝置互動通訊、傳輸資料。

2 全站儀的操作與使用

電子全站儀裝備有**處理單元、儲存單元和輸入輸出單元等等,可以根據田野測量的水平角、豎直角、傾斜距離等資料,實時計算、顯示和輸出所需要的點與點之間的方位角、水平距離、高差或點的三維座標等測量成果。通過輸入輸出單元,能夠輸入測站點座標、起始方向的方位角等基礎資料,並將測量結果直接輸出到電子計算機中進行計算、編輯和自動成圖,同時可以根據需要自動生成等高線。測量的圖形既可以儲存在計算機中,也能夠根據需要以多種比例尺列印輸出,同時還能夠輸入到地理資訊系統等軟體中作進一步的加工、處理和應用,生成數字地面模型.

所以電子全站儀配合計算機測圖能夠提高測量和成圖的精度,實現測量的高度自動化。

2.1 水平角測量

2.1.1 按角度測量鍵,使全站儀處於角度測量模式,照準第一個目標a。

2.1.2 設定a方向的水平度盤讀數為0°00′00″。

2.1.3 照準第二個目標b,此時顯示的水平度盤讀數即為兩方向間的水平夾角。

2.2 距離測量

2.2.1 設定稜鏡常數 測距前須將稜鏡常數輸入儀器中,儀器會自動對所測距離進行改正。

2.2.2 設定大氣改正值或氣溫、氣壓值 實測時,可輸入溫度和氣壓值,全站儀會自動計算大氣改正值(也可直接輸入大氣改正值),並對測距結果進行改正。

2.2.3 量儀器高、稜鏡高並輸入全站儀。

2.2.4 距離測量 照準目標稜鏡中心,按測量鍵,距離測量開始,測距完成時顯示斜距、平距、高差。

應注意有些型號的全站儀在距離測量時不能設定儀器高和稜鏡高,顯示的高差值是全站儀橫軸中心與稜鏡中心的高差。

2.3 座標測量

2.3.1 設定測站點的三維座標。

2.3.2 設定後視點的座標或設定後視方向的水平度盤讀數為其方位角。當設定後視點的座標時,全站儀回自動計算後視方向的方位角,並設定後視方向的水平度盤讀數為其方位角。

2.3.3 設定稜鏡常數。

2.3.4 設定大氣改正值或氣溫、氣壓值。

2.3.5 量儀器高、稜鏡高並輸入全站儀。

2.3.6 照準目標稜鏡,按座標測量鍵,全站儀開始測距並計算測點的三維座標。

3 全站儀在工程測量中應用

全站儀在工程測量中的應用,不僅提高了工作效率,而且還提高精度。應用有很多種,例如:施工放樣、後方交會、導線測量、對邊測量、懸高測量等。本文簡單介紹施工放樣、後方交會。

3.1 施工放樣 在現代交通土木建設中隨著測量儀器的不斷髮展和更新,從而使測量技術人員的工作強度越來越小而工作效率越來越高,就施工放樣這方面,由過去的經緯儀交會法到運用全站儀直接輸入座標放樣,工作效率的提高是不言而喻的,近幾年出現的自帶中樁邊樁計算軟體的一系列全站儀在放樣過程中只需輸入曲線要素就可以直接進行放樣了,使測量工作基本實現了傻瓜化。拓普康gts-330系列就具有此項功能,全站儀可以進行三維x、y、z的放樣,通過已知點建站和後視點(或後視方位角)進行座標的放樣。

操作程式:施工放樣模式——輸入站點座標——輸入後視點 座標—輸入放樣點座標——實施放樣。 放樣時應注意:

在一點放樣完畢後應進行放樣點座標測量工作,測出x、y、z與放樣點原始資料進行比較,應做到步步校核。另外,在整個放樣結束後,需再測一次其他導線點的 x、y、z座標,比較所測資料,以保證儀器在放樣中沒有錯誤。

3.2 後方交會 一般可由二個以上已知點建站,輸入儀器高,依次輸入已知點座標及高程,並用全站儀測出未知點與已知點的水平距離。當已知點全部輸入後,全站儀會自動計算出建站點座標、高程以及自動儲存計算結果。

測站點座標由多個已知點計算而得,要獲得座標,至少必須兩個水平角,一個距離或三個水平角,否則就會顯示「計算所需資料不足!需要2個角和1個距離或者3個角」。

全站儀在工程測量中的應用不僅提高了工作效率,減少了外業計算、記錄和外業工作時間,而且提高了作業精度。提高了人們對全站儀的認識,使全站儀更好的應用於工程測量。

4 結語

電子全站儀是近年普遍使用的一種新型的測量儀器,它同時具備了光學經緯儀和電子測距儀的功能,能夠方便、快捷地進行高精度測距儀的測量工作。

而工程測量則是一項專業性很強,帶有普遍性的工作。隨著技術的進步、儀器工具的更新和改進,促使工程測量工作越來越簡化,精度也越來越高。而合理科學的運用全站儀進行測量,仍需我們進一步的積累經驗和繼續**。

全站儀的操作原理和使用要求?

3樓:匿名使用者

全站儀具有角度測量、距離(斜距、平距、高差)測量、三維座標測量、導線測量、交會定點測量和放樣測量等多種用途。內建專用軟體後,功能還可進一步拓展。

全站儀的基本操作與使用方法 :

1)水平角測量

(1)按角度測量鍵,使全站儀處於角度測量模式,照準第一個目標a。

(2)設定a方向的水平度盤讀數為0°00′00〃。

(3)照準第二個目標b,此時顯示的水平度盤讀數即為兩方向間的水平夾角。

2)距離測量

(1)設定稜鏡常數

測距前須將稜鏡常數輸入儀器中,儀器會自動對所測距離進行改正。

(2)設定大氣改正值或氣溫、氣壓值

光在大氣中的傳播速度會隨大氣的溫度和氣壓而變化,15℃和760mmhg是儀器設定的一個標準值,此時的大氣改正為0ppm。實測時,可輸入溫度和氣壓值,全站儀會自動計算大氣改正值(也可直接輸入大氣改正值),並對測距結果進行改正。

(3)量儀器高、稜鏡高並輸入全站儀。

(4)距離測量

照準目標稜鏡中心,按測距鍵,距離測量開始,測距完成時顯示斜距、平距、高差。

全站儀的測距模式有精測模式、跟蹤模式、粗測模式三種。精測模式是最常用的測距模式,測量時間約2.5s,最小顯示單位1mm;跟蹤模式,常用於跟蹤移動目標或放樣時連續測距,最小顯示一般為1cm,每次測距時間約0.

3s;粗測模式,測量時間約0.7s,最小顯示單位1cm或1mm。在距離測量或座標測量時,可按測距模式(mode)鍵選擇不同的測距模式。

應注意,有些型號的全站儀在距離測量時不能設定儀器高和稜鏡高,顯示的高差值是全站儀橫軸中心與稜鏡中心的高差。

3)座標測量

(1)設定測站點的三維座標。

(2)設定後視點的座標或設定後視方向的水平度盤讀數為其方位角。當設定後視點的座標時,全站儀會自動計算後視方向的方位角,並設定後視方向的水平度盤讀數為其方位角。

(3)設定稜鏡常數。

(4)設定大氣改正值或氣溫、氣壓值。

(5)量儀器高、稜鏡高並輸入全站儀。

(6)照準目標稜鏡,按座標測量鍵,全站儀開始測距並計算顯示測點的三維座標。

全站儀的資料通訊

全站儀的的資料通訊是指全站儀與電子計算機之間進行的雙向資料交換。全站儀與計算機之間的資料通訊的方式主要有兩種,一種是利用全站儀配置的pcmcia(personal computer memory card internation association,個人計算機儲存卡國際協會,簡稱pc卡,也稱儲存卡)卡進行數字通訊,特點是通用性強,各種電子產品間均可互換使用;另一種是利用全站儀的通訊介面,通過電纜進行資料傳輸。

[編輯本段]【檢驗】

(1)照準部水準軸應垂直於豎軸的檢驗和校正檢驗時先將儀器大致整平,轉動照準部使其水準管與任意兩個腳螺旋的連線平行,調整腳螺旋使氣泡居中,然後將照準部旋轉180度,若氣泡仍然居中則說明條件滿足,否則應進行校正。

校正的目的是使水準管軸垂直於豎軸.即用校正針撥動水準管一端的校正螺釘,使氣泡向正中間位置退回一半.為使豎軸豎直,再用腳螺旋使氣泡居中即可.此項檢驗與校正必須反覆進行,直到滿足條件為止。

(2)十字絲豎絲應垂直於橫軸的檢驗和校正

檢驗時用十字絲豎絲瞄準一清晰小點,使望遠鏡繞橫軸上下轉動,如果小點始終在豎絲上移動則條件滿足.否則需要進行校正.

校正時鬆開四個壓環螺釘(裝有十字絲環的目鏡用壓環和四個壓環螺釘與望遠鏡筒相連線。轉動目鏡筒使小點始終在十字絲豎絲上移動,校好後將壓環螺釘旋緊。

(3)視準軸應垂直於橫軸的檢驗和校正選擇一水平位置的目標,盤左盤右觀測之,取它們的讀數(顧及常數180度)即得兩倍的c(c=1/2(ɑ左-ɑ右)

(4)橫軸應垂直於豎軸的檢驗和校正選擇較高牆壁近處安置儀器。以盤左位置瞄準牆壁高處一點p(仰角最好大於30度),放平望遠鏡在牆上定出一點m1。倒轉望遠鏡,盤右再瞄準p點,又放平望遠鏡在牆上定出另一點m2。

如果m1與m2重合,則條件滿足,否則需要校正。校正時,瞄準m1、 m2 的中點m,固定照準部,向上轉動望遠鏡,此時十字絲交點將不對準p點。抬高或降低橫軸的一端,使十字絲的交點對準p點。

此項檢驗也要反覆進行,直到條件滿足為止。以上四項檢驗校正,以

一、三、四項最為重要,在觀測期間最好經常進行。每項檢驗完畢後必須旋緊有關的校正螺釘。

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