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全站仪2使用方法.docx

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如何使用全站仪2

全站仪的使用方法

全站仪电子测速仪简称全站仪。 它是一种同时进行角度（水平角、垂直角）测量、距离（斜距、水平距离、高差）测量和数据处理的一种。 ，电子元件组成的测量仪器。

由于只需安装一次，仪器即可完成站上的所有测量工作，故称为“全站仪”。

全站仪上部包含四个光电测量系统，即水平测角系统、垂直测角系统、水平补偿系统和测距系统。

操作指令、数据和设定参数均可通过键盘输入。

上述系统通过I/O接口访问总线连接到微处理器。

微处理器（CPU）是全站仪的核心部件，主要由寄存器系列（缓冲寄存器、数据寄存器、指令寄存器）、运算器和控制器组成。

微处理器的主要功能是根据键盘指令启动仪器进行测量工作，在测量过程中进行校验和数据传输、处理、显示、存储等工作，以确保整个光电测量工作有条不紊地进行着。

输入输出设备是与外部设备连接的设备（接口）。 输入输出装置使全站仪能够与磁卡、微机等设备进行通讯和传输数据。

目前，世界上许多著名的测绘仪器制造商都生产各种类型的全站仪。

不同型号全站仪的具体操作方法会有很大差异。

下面简单介绍一下全站仪的基本操作和使用方法。

(一)全站仪的操作与使用

一、全站仪的基本操作和使用

(1)测量前的准备

1）电池安装（注：

电池需要在测量前充满电）

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）竖度盘和水平度盘指示器的设置。

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：

每次打开仪器时， 和 的指示灯都必须复位。

4) 专注并瞄准目标。

操作步骤同一般经纬仪，注意消除视差。

(2) 角度测量

1）首先从显示屏上查看是否处于测角模式，如果不是，按操作切换到测距模式。

2）瞄准左侧目标A，按归零键使水平刻度盘读数为0°00′00″，顺时针旋转瞄准仪，瞄准右侧目标B，阅读显示的读数。

3）F2观察可采用相同的方法。

4）如果测量的是垂直角，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）设置大气修正值或气温气压值

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。

(3)坐标测量

1) 设置站点的三维坐标。

2) 设置后视点坐标或设置后视方向的水平刻度盘读数为其方位角。

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。

3) 设置棱镜常数。

4) 设置大气修正值或气温、气压值。

5) 测量仪器高和棱镜高，输入全站仪。

6）对准目标棱镜，按下坐标测量键，全站仪开始测距并计算并显示测点的三维坐标

(2)使用上的误区：

最近有用户反映全站仪测距不准确（几十米的距离实际不到一厘米），误差大等，但经过我们仔细检查，完全没有问题.

其实这不是全站仪的问题，主要是一些使用方法不当造成的。

下面我将近期一些错误的使用方法和不正确的纠正方法列出来，供大家参考：

问：

为什么坐标测量时“设置方位角”没用？

回答：

请确认您的全站仪是否完全调平。 当全站仪未完全调平（即“补偿超限”）时，不能设置。 这是全站仪的程序。 仪器保护。

因为如果设置了方位角，测量的数据也会不准确，这样可以避免不必要的误差。

方法：

在设置前精确调平全站仪。

问：

我在现场不准确，可以用检测电平的方法检测全站吗？

回答：

不能通过校正水准仪的i角来校正全站仪的i角。

如果你用校准水平仪十字准线的方法来校准全站仪十字准线，那么你的全站仪将无​​法正常工作。

因为一旦你移动了全站仪的分划线，那么这个全站仪的三个轴（三个轴包括：

发射轴、接收轴、准直轴）必须重新调整。

因为一旦全站仪三轴不同轴，就会出现准直棱镜中心不测距的故障。

方法：

如果条件允许，最好将全站仪在校准平台上精调好后再进行i角校准。

如果先调平全站仪后发现现场有固定物体（建筑物上的天线或避雷针等），也可以进行i角校正。

步骤是：

开机-电调-配置-仪器参数设置-垂直角过零参考设置-面向左对准目标-按是-再面向右对准目标-按是。

问：

为什么全站仪测量的距离比我用尺子测量的距离短（长）？

回答：

其实用这种方法来判断全站仪测距的问题是不科学的，因为如果用尺子测量，一是尺子可能有误差，二是可能存在人为误差. 如果用尺子量100m，可能相差几毫米，甚至几厘米。

但是全站仪的精度是2+2PPM，也就是说测量1000m的时候误差只有4mm，所以全站仪是不能用尺子测量的。

方法：

1、将全站仪拿到仪器鉴定中心进行基线校准。

2、另找一个全站仪（各项指标合格）全站仪转点必须输入准确的仪器高和棱镜高吗?，用比对的方法调整全站仪。

3、在野外，没有其他全站仪，可以通过以下方法检测：

先选择一块平坦的场地，将全站仪放置并水平放置在A点，在地面上用竖线仔细标记同一条直线上的A点、B点和B点、C点，距离约50m，并放置反光镜棱镜准确居中。

然后全站仪设置温度和气压数据，准确测量AB和AC的水平距离。

然后在B点安装全站仪并准确对中，准确测量BC的水平距离。

可以得到全站仪的测距常数：

K = AC - (AB + BC)，K值应接近或等于0，若|K|> 5mm，需修正。

更正：

经严格检验，确认仪表常数K不接近于0而发生变化。 如果用户需要进行校准，应根据综合常数K值设置仪器加入常数。

需要注意两点：

1、应使用仪器的竖线定向，A、B、C三点严格在同一直线上。

B点地面必须有牢固清晰的对位标记。

2、B点棱镜中心是否与仪器中心重合，是保证检测精度的重要环节。 所以在B点最好使用三脚架和共用底座，比如三爪棱镜接头和底座。 更换时，三脚架和底座保持固定，只更换棱镜和仪器底座以上的部分，可以减少错位误差。

【介绍】

全站仪，即全站仪电子测速仪（ElectronicTotalStation）。

它是集光、机、电于一体的高科技测量仪器。 是集水平角、垂直角、距离（斜距、水平距）、高差测量功能为一体的测绘仪器系统。

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。

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【原则】

全站仪是一种集光、机、电于一体的新型测角仪。 与光学经纬仪相比，电子经纬仪以光电扫描刻度盘代替了光学刻度盘，以自动记录和显示代替了人工光学测微读数。 读数，简化了角度测量的操作，避免了读数误差的发生。

电子经纬仪的自动记录、存储、计算功能和数据通讯功能进一步提高了测量操作的自动化程度。

全站仪与光学经纬仪的区别在于刻度盘读数和显示系统。 电子经纬仪的水平刻度盘和垂直刻度盘及其读数装置采用两个相同的光栅刻度盘（或码盘）和读数传感器测量角度。 测量。

根据测角精度可分为0.5″、1″、2″、3″、5″、10″等几个等级。

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【历史简介】

全站仪是人在测角自动化过程中的应用，各种电子经纬仪在各种测绘作业中发挥着巨大的作用。

全站仪的发展经历了从组合式，即光电测距仪与光学经纬仪的组合，或光电测距仪与电子经纬仪的组合，发展到一体式，即光电测距仪的光波发射和接收系统的光轴和经纬仪的视轴。 准轴组合成同轴积分全站仪等几级。

最初，测速仪的距离测量是通过光学方法实现的，我们称这种测速仪为“光学测速仪”。

实际上，“光学测速仪”是指带有视线的经纬仪。 被测点的平面位置由方向测量和光学视线确定，而高程由三角测量确定。

具有“视线”的光学测速仪，因其快速、简便，可用于近距离（100米以内）、低精度（1/200（1/500））的测量，如测定小零件，有其优点，得到了广泛的应用。

随着电子测距技术的出现，极大地促进了测速仪的发展。

用电磁波测距仪代替光学视距经纬仪，测量范围更大，测量时间更短，精度更高。

人们一般把用电磁波测距仪测距的测速仪称为“电子测速仪”。

但是，随着电子测角技术的出现。

“电子测速仪”的概念也随之发生了变化，根据测角方式的不同分为半站式电子测速仪和全站式电子测速仪。

半站式电子测速仪是指利用光学方法测量角度的电子测速仪，又称“测距经纬仪”。

这种测速仪出现较早，并不断得到改进。 可通过键盘将光学角度读数输入测距仪，计算出斜距，最终得到水平距离、高差、方向角和坐标差。 , 结果自动传输到外部存储器。

全站仪电子测速仪是由电子测角、电子测距、电子计算和数据存储单元等组成的三维坐标测量系统，测量结果可自动显示，是一种多功能的测量仪器与外围设备交换信息。

由于全站仪电子测速仪比较完善地实现了测量和处理过程的电子化和一体化，所以通常称为全站仪电子测速仪或简称全站仪。

20世纪80年代后期，根据电子测角系统和电子测距系统发展的不平衡，全站仪分为积木式和积分式两大类。

90年代以来，基本发展成为一体式全站仪。

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【分类】

全站仪采用光电扫描测角系统，其类型主要有：

有编码盘测角系统、光栅盘测角系统和动态（光栅盘）测角系统三种。

全站仪按外观和结构可分为两大类：

(1)块式(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，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。

全站仪按测量功能分类，可分为四类：

(1) 经典全站仪（Classical totalstation）

TCRP 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（Motorized totalstation）

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) 无棱镜全站仪

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200m，可广泛应用于地籍测量、房地产测量和建筑测量。

(4) 智能全站仪(Robotictotalstation)

该仪器在电动全站仪的基础上，增加了自动目标识别和瞄准的新功能。 因此，全站仪在自动化的过程中，进一步克服了需要人工瞄准目标的重大缺陷，实现了全站仪。 聪明的。

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”的典型代表。 还有徕卡的TCA全站仪等等。

全球最准全站仪TCA2003

全站仪按测距仪的测距来分类，也可分为三类：

(1) 短距离测距全站仪

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。

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【结构】

全站仪几乎可以用于所有测量领域。

电子全站仪由电源部分、测角系统、测距系统、数据处理部分、通讯接口、显示屏和键盘组成。

与电子经纬仪和光学经纬仪相比，全站仪增加了许多专用部件，因此全站仪比其他测角、测距仪器功能更多，使用更方便。

这些特殊部件构成了全站仪在结构上的独到之处。

1.同轴望远镜

全站仪的望远镜实现了视线轴、测距光波的发射、接收光轴的同轴性。

同轴化的基本原理是：

在望远物镜和聚焦镜之间设置了分光棱镜系统，通过该系统可以实现望远镜的多功能，即可以将目标瞄准并成像在分划板上进行测角。

同时，测距部分的外光路系统可以使测距部分的光敏二极管发出的调制红外光经物镜射到反射棱镜后，经原路反射回来，然后返回的光通过二向色棱镜的作用被光电二极管接收；为了测量距离，需要在仪器内部设置一个内光路系统。 光敏二极管发射的调制红外光通过分光棱镜系统中的光纤传输到光电二极管接收，光的相位通过内外光路进行调制。 差值间接计算光的传播时间并计算测量距离。

同轴性使望远镜能够实现同时测量水平角、垂直角、斜距等所有基本测量要素的测量功能。

再加上全站仪强大便捷的数据处理功能，使全站仪使用起来极为方便。

全站仪剖视图

2.双轴自动补偿

双轴自动补偿原理已在仪器的检测和校准中引入。 如果全站仪在运行过程中纵轴发生倾斜，会造成角度观测误差，无法通过对F1和F2的观测值进行居中来抵消。

全站仪独有的双轴（或单轴）倾斜自动补偿系统，可监测纵轴倾斜，并自动修正表盘读数中因垂直轴倾斜引起的测角误差（总台仪表纵轴的最大倾角允许为±6')。

，垂直轴倾斜引起的角度误差也可以由微处理器根据垂直轴倾斜的修正公式自动计算，并加到表盘的读数上进行修正，使显示在表盘上的读数拨盘是正确的值，也就是所谓的垂直轴倾斜自动补偿。

双轴自动补偿采用的结构（现有水平，包括Topcon、Trimble）：

绝对液位是用中间充满液体、两端充满气体的气泡（从外面看不出来的，不是检查和校准中描述的同一个气泡）来校准的。

水泡上部两侧各放置一个发光二极管，水泡下部两侧各放置一个光电管，发光二极管用于接收发出的光通过水泡。

然后，通过运算电路比较两个二极管获得的光强度。

当处于初始位置，即绝对水平时，将计算值设置为零。

当全站仪在工作中发生倾斜时，计算电路实时计算光强差值，然后将其转化为倾斜位移，并将此信息传送给控制系统，以确定自动补偿值。

自动补偿方式是先由微处理器计算，然后修正输出。 还有一种方法是通过步进电机驱动微型丝杆来校正轴线方向的偏移，使轴线始终保持绝对水平。

3.键盘

键盘是全站仪在测量过程中输入操作指令或数据的硬件。 全站仪的键盘和显示屏为双面设计，方便前后镜操作。

4.内存

全站仪存储器的作用是将实时采集的测量数据进行存储，然后传输给计算机等其他设备进行进一步处理或利用。 全站仪的内存有内存和存储卡两种。

全站仪的内存相当于电脑的内存（RAM），而存储卡是一种外部存储介质，又称PC卡，相当于电脑的磁盘。

5.通讯接口

全站仪可以通过BS-232C通信接口和通信电缆将存储器中存储的数据输入计算机，也可以将计算机中的数据和信息通过通信电缆传输到全站仪，实现双向信息传输。

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【使用】

全站仪具有角度测量、距离（斜距、平距、高差）测量、三维坐标测量、导线测量、交点定点测量、放样测量等多种用途。

内置专用软件后，可进一步扩展功能。

全站仪的基本操作和使用：

1）水平角度测量

(1) 按测角键，使全站仪进入测角模式，对准第一个目标A。

(2) 将A方向水平刻度盘的读数设置为0°00′00″。

(3) 瞄准第二个目标B，此时显示的水平刻度盘读数为两个方向的水平夹角。

2）距离测量

(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。

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。

3）坐标测量

(1) 设置站点的三维坐标。

(2) 设置后视点坐标或设置后视方向的水平刻度盘读数为其方位角。

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。

(3) 设置棱镜常数。

(4) 设置大气修正值或气温、气压值。

(5)测量仪器高和棱镜高，输入全站仪。

(6) 瞄准目标棱镜，按坐标测量键，全站仪开始测距，计算显示测点的三维坐标。

全站仪数据通讯

全站仪的数据通信是指全站仪与电子计算机之间的双向数据交换。

全站仪与计算机之间的数据通信主要有两种方式。 一种是使用全站仪配置的PCMCIA（个人计算机存储卡国际协会，简称PC卡，也叫存储卡）卡进行数字通信。 ，其特点是通用性强，各种电子产品可以互换使用； 另一种是利用全站仪的通讯接口，通过电缆传输数据。

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【测试】

(1) 照准仪的水平轴应垂直于垂直轴。 检查和校准检查时，应先将仪器大致调平，然后旋转校准仪，使水平管与任意两个地脚螺钉的连线平行全站仪转点必须输入准确的仪器高和棱镜高吗?，调整地脚螺钉，使气泡居中，然后将alidade旋转180度，如果气泡还在中心，说明满足条件，否则要校正。

校准的目的是使小瓶轴垂直于垂直轴。 即用标定针移动小瓶一端的标定螺丝，使气泡中途后退到中间位置。 要使垂直轴垂直，请使用地脚螺丝将气泡居中。 必须重复进行这种检查和校正，直到满足条件为止。

(2) 交叉线的垂直线应垂直于水平轴进行检查和校正

检查时，用十字准线的竖丝对准一个明显的小点，使望远镜绕水平轴上下转动。 如果小点一直在竖线上移动，则满足条件。 否则，需要校准。

校正时松开四颗压环螺丝（带十字准线环的目镜与带压环的望远镜筒连接，四颗压环螺丝。

转动目镜筒，使小点始终在十字准线的垂直线上移动，校准后拧紧压环螺丝。

(3) 准直轴的检查和校正应垂直于水平轴。 在水平位置选择一个目标，观察它的左右两侧，并读取它们的读数（考虑恒定 180 度）得到两倍的 c (c=1/ 2 (ɑleft-ɑright)

(4) 水平轴应与垂直轴垂直，以便检查和校准。 选择较高的墙壁并将仪器安装在靠近墙壁的位置。

对准人脸左侧位置的墙上一点p（仰角最好大于30度），调平望远镜，在墙上定一点m1。

将望远镜倒置，对准右面的p点，然后调平望远镜，在墙上设置另一个点m2。

如果 m1 与 m2 重合，则满足条件，否则需要修正。

校正时对准m1和m2的中点m，固定好准直器，将望远镜向上转动。 此时十字准线的交点不会对准p点。

升高或降低水平轴的一端，使十字准线的交点与点 p 对齐。

也重复此测试，直到满足条件。

以上四项检查纠正中，以第1、3、4项最为重要，最好在观察期内经常进行。

每次检查后，必须拧紧相关的调整螺丝。

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【前景】

随着计算机技术的不断发展和应用，以及用户的特殊要求和其他工业技术的应用，全站仪出现了一个新的发展时期，出现了带记忆、防水、防爆的全站仪、电脑等仪器。

目前，世界上最准确的全站仪：

角度测量精度（一次测量圆方向标准差）0.52，距离测量精度1mm+1ppm。

具有ATR功能，可昼夜工作（不带灯）。

全站仪实现了令人难以置信的角度和距离测量精度。 它可以手动或自动操作。 它可以远程操作或在机载应用程序的控制下操作。 可用于精密工程测量、变形监测、几乎无容差的机器导向控制等。

全站仪作为最常规的测量仪器，将越来越满足各种测绘工作的需要，发挥更大的作用。