全站儀,即全站型電子速測儀(Electronic Total Station),是一種集光、機(jī)、電為一體的高技術(shù)測量儀器,是集水平角、垂直角、距離(斜距、平距)、高差測量功能于一體的測繪儀器系統(tǒng)。因其一次安置儀器就可完成該測站上全部測量工作,所以稱之為全站儀。廣泛用于地上大型建筑和地下隧道施工等精密工程測量或變形監(jiān)測領(lǐng)域。
全站儀的構(gòu)成
電子全站儀由電源部分、測角系統(tǒng)、測距系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理部分(CPU)、通訊接口、顯示屏、鍵盤等組成。
(1)同軸望遠(yuǎn)鏡
全站儀的望遠(yuǎn)鏡實(shí)現(xiàn)了視準(zhǔn)軸、測距光波的發(fā)射、接收光軸同軸化。使得望遠(yuǎn)鏡一次瞄準(zhǔn)即可實(shí)現(xiàn)同時測定水平角、垂直角和斜距等全部基本測量要素的測定功能。
棱鏡桿
(2)雙軸自動補(bǔ)償
作業(yè)時若全站儀縱軸傾斜,會引起角度觀測的誤差,盤左、盤右觀測值取中不能使之抵消。而全站儀特有的雙軸(或單軸)傾斜自動補(bǔ)償系統(tǒng),可對縱軸的傾斜進(jìn)行監(jiān)測,并在度盤讀數(shù)中對因縱軸傾斜造成的測角誤差自動加以改正(某些全站儀縱軸最大傾斜可允許至 ±6′)。也可通過將由豎軸傾斜引起的角度誤差,由微處理器自動按豎軸傾斜改正計(jì)算式計(jì)算,并加入度盤讀數(shù)中加以改正,使度盤顯示讀數(shù)為正確值,即所謂縱軸傾斜自動補(bǔ)償。
(3)鍵盤
鍵盤是全站儀在測量時輸入操作指令或數(shù)據(jù)的硬件,全站型儀器的鍵盤和顯示屏均為雙面式,便于正、倒鏡作業(yè)時操作。
(4)存儲器
全站儀存儲器的作用是將實(shí)時采集的測量數(shù)據(jù)存儲起來,再根據(jù)需要傳送到其它設(shè)備如計(jì)算機(jī)等中,供進(jìn)一步的處理或利用,全站儀的存儲器有內(nèi)存儲器和存儲卡兩種。
(5)通訊接口
全站儀可以通過 BS–232C 通訊接口和通訊電纜將內(nèi)存中存儲的數(shù)據(jù)輸入計(jì)算機(jī),或?qū)⒂?jì)算機(jī)中的數(shù)據(jù)和信息經(jīng)通訊電纜傳輸給全站儀,實(shí)現(xiàn)雙向信息傳輸。
全站儀的使用步驟
(1)安置全站儀
將全站儀安置于測站,反射棱鏡安置于目標(biāo)點(diǎn)。對中及整平方法與光學(xué)經(jīng)緯儀相同。新型全站儀還具有激光對點(diǎn)功能,其對中方法為:安置、整平儀器,開機(jī)后打開激光對點(diǎn)器,松開儀器的中心連接螺旋,在架頭上輕移儀器,使顯示屏上的激光對點(diǎn)器的光斑對準(zhǔn)地面測站點(diǎn)的標(biāo)志,然后擰緊連接螺旋,同時旋轉(zhuǎn)腳螺旋使管水準(zhǔn)氣泡居中,再按 ESC 鍵自動關(guān)閉激光對點(diǎn)器即可。儀器具有雙軸補(bǔ)償器,整平后氣泡略有偏差,但對測量并無影響。
三腳架的三個伸縮螺旋旋緊之后安放全站儀
(2)開機(jī)
打開電源開關(guān)(按下 POWER 鍵),顯示器顯示當(dāng)前的棱鏡常數(shù)和氣象改正數(shù)及電源電壓。如電量不足應(yīng)及時更換電池。
(3)儀器自檢
轉(zhuǎn)動照準(zhǔn)部和望遠(yuǎn)鏡各一周,對儀器水平度盤和豎直度盤進(jìn)行初始化(有的儀器無需初始化)。
(4)設(shè)置參數(shù)
棱鏡常數(shù)的檢查與設(shè)置:檢查儀器設(shè)置的常數(shù)是否與儀器出廠時給定的常數(shù)或檢定后的常數(shù)一致,不一致時應(yīng)予以改正。氣象改正參數(shù)設(shè)置:可直接輸入氣象參數(shù)(環(huán)境氣溫 t 與氣壓 p),或從隨機(jī)所帶的氣象改正表中查取改正參數(shù),還可利用公式計(jì)算,然后再輸入氣象改正參數(shù)。
(5)進(jìn)行角度、距離、坐標(biāo)測量
在標(biāo)準(zhǔn)測量狀態(tài)下,角度測量模式、斜距測量模式、平距測量模式和坐標(biāo)測量模式之間可互相切換。全站儀精確照準(zhǔn)目標(biāo)后,通過不同測量模式之間的切換,可得到所需的觀測值。
照準(zhǔn)、測量
(6)照準(zhǔn)、測量
方向測量時應(yīng)照準(zhǔn)標(biāo)桿或覘牌中心,距離測量時應(yīng)瞄準(zhǔn)反射棱鏡中心,按測量鍵顯示水平角、垂直角和斜距,或顯示水平角、水平距離和高差。
(7)結(jié)束
測量完成,關(guān)機(jī)。
全站儀的基本操作和使用方法
1、水平角測量
1)按角度測量鍵,使全站儀處于角度測量模式,照準(zhǔn)第一個目標(biāo) A。
2)設(shè)置 A 方向的水平度盤讀數(shù)為 0° 00′ 00 〃。
3)照準(zhǔn)第二個目標(biāo) B,此時顯示的水平度盤讀數(shù)即為兩方向間的水平夾角。