自助下单地址（拼多多砍价，ks/qq/dy赞等业务）：点我进入

全站仪电子测速仪及其应用

全站仪电子测速仪及其用途 全站仪电子测速仪简称全站仪。 ) 测量和数据处理，由机械、光学、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”。

全站仪的结构原理如图4-16所示。 图中上半部分包含四个光电系统进行测量，分别是水平测角系统、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。

二、全站仪的测量功能及原理

图4-18 光电测距示意图

（一）概述

电磁波测距分为近程（<3km）、中程（3-15km）和远程（>15km）。 按测距精度分为Ⅰ级（5mm）、Ⅱ级（5mm-10mm）和Ⅲ级（>10mm）。 按载体来分，以微波段的电磁波为载体的微波测距仪称为微波测距仪； 以光波为切割波的称为光电测距仪。 光电测距仪使用的光源有激光光源和红外光源（普通光源已淘汰），以红外波段为载体的红外测距仪称为红外测距仪。 由于红外测距仪是利用砷化镓（GaAs）发光二极管发出的荧光作为载流子源，发射的红外线强度会随着注入电信号的强度而变化，因此具有双重功能一个载波源和一个调制器。 GaAs发光二极管体积小、亮度高、功耗低、寿命长，并且可以连续发光，因此红外测距仪得到了较快的发展。 本节讨论红外光电测距仪。

(2)测距原理

测量A、B两点间的距离D，将仪器安装在A点全站仪器测量，反射镜安装在B点。仪器发出的光束从A点射向B点全站仪器测量，经反射镜反射后返回仪器。 已知光速c，若光束来回行进距离D被测。已知，距离D可由下式求得

其中c=c。 / n，c。 为真空中的光速，其值为299792458m/s，n为大气折射率，与测距仪所用光源的波长、测线上的气温t、气压P有关和湿度 e。

测量距离的准确性主要取决于测量时间的准确性。 例如，要求保证±lcm的测距精度，要求时间测量精度达到6.7×10-11ls的精度，这是很难实现的。 因此，多采用间接法进行测定。 间接测定有两种方法：

1.脉冲测距

测距仪发射系统发出的光脉冲经被测目标反射，再由测距仪接收系统接收，此光所需时间间隔( )内的时钟脉冲数测量来回脉冲，得到距离D。由于计数器的频率为300MHz（300×106Hz），测距精度为0.5m，精度较低。

2.相位测距

测距仪发射系统发射连续调制光波，测量调制光波在测线上来回传播产生的相位相关位移，从而测得距离D。红外光电测距仪一般采用相位测距法。

在GaAs发光二极管上施加频率为f的交流电压后（即注入交流电），其发出的光强随注入的交流电呈正弦变化。 这种光称为调制。 光。 测距仪在A点发射的调制光传播一段被测距离，经反射镜反射后被接收器接收，然后用相位计比较发射信号和接收信号的相位, 显示屏显示调制光在待测距离内。 测量由传播距离和传播距离引起的相移 φ。

(3) 全站仪的操作与使用

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。

全站仪的测距模式包括精测模式、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。