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全站仪是全站仪电子测距仪，是集光、机、电于一体的高科技测量仪器。 集水平角、垂直角、距离（斜距、水平距）、高差测量功能于一体，简化了角度测量的操作，可准确、方便、高效地完成各种测量任务，并可避免读数的发生错误。 广泛应用于控制测量、地形测量、地籍和房地产测量、建筑放样、工业测量和海上定位。

一、什么是全站仪

全站仪，即电子全站仪（Electronic Total Station），是集光、机、电于一体的高科技测量仪器。 ), 测绘仪器系统中的高差测量功能。 与光学经纬仪相比，电子经纬仪以光电扫描刻度盘代替光学刻度盘，以自动记录显示读数代替人工光学测微读数，简化了测角操作，避免了读数误差的发生。 因仪器一经安放便可完成站上所有测量工作，故称为全站仪。 广泛应用于地面大型建筑物、地下隧道施工等精密工程测量或变形监测领域。

全站仪能自动测量角度和距离，并能将测量数据按一定的程序和格式传送到相应的数据采集器。全站仪自动化程度高，功能多，精度好。 通过配置合适的接口，可以将野外采集的测量数据直接输入计算机进行数据处理或进入自动绘图系统。

二、全站仪原理

全站仪工作原理

全站仪主要由测角系统、测距系统、数据处理系统、通讯接口、键盘、电源等部分组成。 其中，测角系统用于完成测角功能； 测距系统用于完成测距功能； 数据处理系统用于完成数据的自动记录功能； 通信接口用于连接存储器与计算机，实现双向信息传输。 键盘用于在测量过程中输入数据或操作指令； 电源用于为全站仪提供工作所需的能量。 此外，全站仪还可根据需要接入同轴望远镜、双轴自动补偿系统等辅助设施，增加其完备的功能。

全站仪测距原理

1、电子测距技术

电子测距的基本原理是利用电磁波在空气中传播速度已知的特性，测量电磁波在被测距离上来回传播的时间，从而得到距离值。 然而，这种直接测距的方法实施起来非常困难。 当我们要求测量精度高时，对测量时间的要求就很高，这在实践中是非常困难的。 因此，在实际测距过程中，可以根据该原理采用改进的方法进行测距。 在实际过程中，主要使用两种方法，脉冲法和相位法。

2、电子测角技术

电子角度测量，即角度测量的数字化，即角度测量结果的自动数字显示，其本质是用一套角度编码转换系统代替传统的光学读数系统。目前，这种转换系统有两种类型：一种是所谓的“增量法”角度测量，使用光栅尺； 另一种是使用编码标尺的所谓“绝对法”角度测量

三、全站仪的分类

根据其外观结构

1、积木式（Modular，又称组合式）

早期的全站仪多为积木式结构，即电子测速仪、电子经纬仪、电子记录仪各为一个整体。 它们可以单独使用全站仪如何修改仪器精度，也可以通过电缆或接口组合成一个完整的全站仪。 .

2.积分

随着电子测距仪的进一步轻量化，现代全站仪大多将测距、测角和记录单元在光学和力学上设计成一个不可分割的整体，其中测距仪的发射轴和接收轴为同轴结构与望远镜的准直轴。 这对于保证大垂直角条件下的测距精度非常有利。

按测量功能

1.经典全站仪

经典全站仪又称常规全站仪，具有全站仪电子测角、电子测距和数据自动记录的基本功能，有的还可以运行厂家或用户自主开发的机载测量程序。 其经典代表是徕卡公司的TC系列全站仪。

2.电动全站仪

在经典全站仪的基础上加装了轴系步进电机，可自动带动全站仪的准直器和望远镜转动。 在计算机在线控制下，电动系列全站仪可根据计算机给出的方向值自动瞄准目标，并可实现自动前后镜测量。 Leica TCM 系列全站仪是典型的移动式全站仪。

3.无反光镜全站仪

非合作目标全站仪是指在没有反射棱镜的情况下，可以直接测量一般目标距离的全站仪。 因此，非合作目标全站仪对于不便放置反射棱镜的测量目标具有明显的优势。 例如，徕卡TCR系列全站仪在没有合作目标的情况下可以测量到1000m，可广泛应用于地籍测量、房地产测量和建筑测量。

4. 机器人全站仪

该仪器在自动全站仪的基础上，增加了自动目标识别和瞄准的新功能。 因此，在自动化的过程中，全站仪进一步克服了人工瞄准目标的主要缺陷，实现了全站仪的智能化。 改变。 在相关软件的控制下，智能全站仪可自动完成对多个目标的识别、瞄准和测量，无需人工干预。 因此，智能全站仪也被称为“测量机器人”，典型代表有徕卡的TCA全站仪等。

用测距仪测量距离

1. 近距离测量全站仪

测量范围小于3KM，一般精度为±（5mm+5ppm），主要用于一般测量和城市测量。

2. 中程全站仪

测量范围为3-15km，一般精度为±(5mm+2ppm)，±(2mm+2ppm)通常用于一般的液位控制测量。

3.远程全站仪

测量范围大于15km，一般精度为±（5mm+1ppm）。 通常用于国家三角网和特级线的测量。

4. 全站仪的使用方法

一、测量前的准备

(1) 电池安装（注意：测量前电池需充满电）

①将电池盒底部的导块插入电池安装导孔。

② 按住电池盒顶部，直到听到“咔嚓”一声。

③按下解锁按钮，取出电池。

(2) 仪器的放置

① 在实验场地上选择一个点作为测量站，另两点作为观测点。

② 将全站仪置于该点，居中并调平。

③在两点放置棱镜。

(3) 垂直百分表和水平百分表的设置

①垂直刻度盘指标设置。

松开垂直刻度盘的制动按钮，将望远镜垂直转动一圈（望远镜在左侧，当物镜通过水平面时），垂直刻度盘分度就位。 随即，“嘀”的一声响起，一个垂直的角度显示出来。

②水平刻度盘指标设置。

松开水平制动螺钉，旋转瞄准部分360，水平刻度盘分度自动设置。 随即会发出“哔”的一声，同时显示水平角度。 至此，垂直刻度盘和水平刻度盘指示器已经设置完毕。

注意：每次打开仪器电源时，都必须重置指示灯。

(4) 聚焦和瞄准目标

操作步骤同一般经纬仪，注意消除视差。

2.角度测量

(1) 首先从显示屏判断是否处于测角模式，如果不是，按操作切换到测距模式。 (2)用左脸瞄准左目标A，按调零键使水平刻度盘读数为0°00′00″，顺时针旋转瞄准仪，瞄准右目标B，读取显示读数。

(3) F2观察可采用相同的方法。

(4)如果测量垂直角度，可以在读取水平刻度盘的同时读取垂直刻度盘的显示读数。

3.测距

(1) 设置棱镜常数

测距前必须先将棱镜常数输入仪器，仪器会自动修正测距。

(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着大气的温度和压力而变化。 15℃和760mmHg是仪器设定的标准值，此时的大气校正为0ppm。 实际测量时，您可以输入温度和气压，全站仪会自动计算出大气改正值（也可以直接输入大气改正值），对测距结果进行改正。

(3)测量仪器高和棱镜高，输入全站仪

(4) 测距

对准目标棱镜中心，按测距键，开始测距，测距完成后显示斜距、水平距和高差。 HD是水平距离，VD是斜距。

全站仪共有三种测距模式：精测模式、跟踪模式和粗测模式。 精测模式是最常用的距离测量模式，测量时间约为2.5S，最小显示单位为1mm； 跟踪方式常用于跟踪运动目标或放样时的连续测距，最小显示一般为1cm，测距时间约为0.3S； 粗测模式，测量时间约0.7S，最小显示单位为1cm或1mm。 在测距或坐标测量时，可以按测距模式（MODE）键选择不同的测距模式。

需要注意的是，有些型号的全站仪在测距时不能设置仪器高和棱镜高，显示的高差为全站仪横轴中心与棱镜中心的高差。

4.坐标测量

(1) 设置站点的三维坐标。

设置站点的 3D 坐标。 然后设置后视点坐标或设置后视方向水平刻度盘的读数为其方位角。 设置后视点坐标时，全站仪会自动计算后视方向的方位角，将后视方向的水平刻度盘读数作为其方位角。

(2) 设置棱镜常数。

(3) 设置大气修正值或气温、气压值。

(4)测量仪器高和棱镜高，输入全站仪。

(5) 对准目标棱镜，按坐标测量键，全站仪开始测距并计算并显示测点的三维坐标

五、全站采购、全站品牌

全站仪品牌

品牌排名

徕卡徕卡测量

拓普康 TOPCON

天宝

PENTAX 宾得

南方测绘

博伊夫

6、全站仪精度等级的含义

在全站仪的标称精度标记中如（A+Bppm×D）mm：

A、表示仪器的固定误差，主要由仪器加常数的测量误差、对中误差、相位测量误差引起。 固定误差与测量距离无关。 即无论测量的实际距离多远，全站仪都会有一个不大于该值的固定误差。

Bppm×Dkm表示比例误差，其中B为比例误差系数，主要由仪器频率误差和大气折射率误差引起。 Ppm表示百万分之一（parts per million），1km或1000000mm距离的误差单位为mm。 D为全站仪或测距仪实际测量的距离值，单位为km。

随着实际测量距离的变化，仪器的比例误差部分也成比例变化。 例如，当距离为1km时，刻度误差为Bmm。对于测距精度为(1+2ppm×D)mm的全站仪或测距仪，当被测距离为1km时，仪器的测距精度为1mm +2ppm×1(km)=3mm，即全站仪的距离为1km，最大测距误差不大于3mm。 特别说明，标称测距精度是一个误差限度的概念，即每台全站仪或测距仪的测距误差不得超过厂家提供的标称测距精度

7、全站仪和经纬仪的区别

全站仪

经纬仪

全站仪，全站仪电子测速仪，用于工程定位。

经纬仪用于点测量和工程定位。

两者的区别

1、经纬仪的主要功能是测量角度，包括水平角和垂直角！ 在没有全站仪之前，它也被用于站点放样。

2、其实全站仪只是水准仪、经纬仪、测距仪+测绘软件的组合。 它的出现可以说大大提高了测量人员的工作效率。 除了经纬仪和水准仪的功能（它不能完全代替水准仪，水准测量的精度是任何其他仪器无法替代的），它还有数据采集和工程放样！

8、全站仪维护

1、物镜、目镜、棱镜的清洁保养

(1)吹掉透镜和棱镜上的灰尘；

(2)不要用手触摸光学部分；

(3) 只能用干净的软布清洁光学部件，必要时用纯酒精润湿后擦拭；

(4) 不要使用其他液体，因为它可能会损坏仪器部件；

(5)如果反射棱镜的温度低于周围环境的温度，就容易产生雾气。 不要简单地擦掉，将棱镜放在衣服或容器中，适应周围的温度全站仪如何修改仪器精度，雾气就会消失。

2、仪器受潮后的处理

仪器受潮后，应从仪器箱中取出，并在温度不超过40°C（108°F )，然后清洗。 等到所有设备完全干燥后再将其放入仪器箱中。

3、电缆和插头的保养

保持插头清洁干燥，及时吹掉连接电缆插头上的灰尘。

4、主机及底座维护

望远镜与机身支架之间的连接处应经常用干净的布清洁。 如果灰尘等过多，会造成望远镜转动困难或卡住； 底座的角螺丝应保持清洁。 清理干净以免卡住。