01 全站仪的认识和使用

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1、全站仪的认识和使用[知识点概述]全站仪，即全站型电子速测仪（ElectronicTotalStation）。是一种集光、机械、电子部件为一体的高技术测量仪器，是集水平角、垂直角、距离(斜距、平距)、高差测量功能于一体的测绘仪器系统。因其一次安置仪器就可完成该测站上全部测量工作，所以称之为全站仪。因全站仪具有多功能、高效率的特性，以至于从某种意义上来说，改变了测量工作的作业习惯和方式，也拓展了测量技术的一些概念和手段，使全站仪的应用前景更加广阔。在数字测图中，全站仪是野外数据采集的主要的仪器设备之一。一、全站仪的基本组成全站仪由电源部分、测角系统、测距系

2、统、数据处理部分、通讯接口、键盘及显示屏等组成。它本身就是一个带有特殊功能的计算机控制系统，其微机处理装置由微处理器、存储器、输入部分和输出部分组成。由微处理器对获取的倾斜距离、水平角、竖直角、垂直轴倾斜误差、视准轴误差、垂直度盘指标差、棱镜常数、气温、气压等信息加以处理，从而获得各项改正后的观测数据和计算数据。在仪器的只读存储器中固化了测量程序，测量过程由程序完成。仪器的设计框架如图2-1所示。图2-1全站仪设计框架其中：(1)电源部分是可充电电池，为各部分供电；(2)测角部分为电子经纬仪，可以测定水平角、竖直角，设置方位角；(3)补偿部分可以实现仪

3、器垂直轴倾斜误差对水平、垂直角度测量影响的自动补偿改正；(4)测距部分为光电测距仪，可以测定两点之间的距离；(5)中央处理器接受输入指令、控制各种观测作业方式、进行数据处理等；(6)输入、输出包括键盘、显示屏、双向数据通讯接口。全站仪可以通过BS—232C通讯接口和通讯电缆将内存中存储的数据输入计算机，或将计算机中的数据和信息经通讯电缆传输给全站仪，实现双向信息传输。从总体上看，全站仪的组成（见图2-2）可分为两大部分：一是为采集数据而设置的专用设备，主要有电子测角系统、电子测距系统、数据存储系统、自动补偿设备等。二是测量过程的控制设备，主要用于有序地

4、实现上述每一专用设备的功能，包括与测量数据相连接的外围设备及进行计算、产生指令的微处理机等。只有上面两大部分有机结合才能真正地体现“全站”功能，既要自动完成数据采集，又要自动处理数据和控制整个测量过程。图2-2全站仪的外观图二、智能型全站仪的主要特点智能型全站仪亦称电脑全站仪，具有双轴倾斜补偿器，双边主、附显示器，双向传输通讯，大容量的内存或磁卡与电子记录簿两种记录方式以及丰富的机内软件，因而测量速度快、观测精度高、操作简便、适用面宽、性能稳定，深受广大测绘技术人员的欢迎。电脑全站仪的主要特点如下：1.电脑操作系统电脑全站仪具有像通常PC机一样的DOS

5、操作系统。2.大屏幕显示可显示数字、文字、图像，也可显示电子气泡居中情况，以提高仪器安置的速度与精度，并采用人机对话式控制面板。3.大容量的内存一般内存在1M以上，其中主内存有640K、数据内存320K、程序内存512K、扩展内存512K。全站仪存储器的作用是将实时采集的测量数据存储起来，再根据需要传送到其它设备如计算机等中，供进一步的处理或利用，全站仪的存储器有内存储器和存储卡两种。全站仪内存储器相当于计算机的内存(RAM)，存储卡是一种外存储媒体，又称PC卡，作用相当于计算机的磁盘。4.采用国际计算机通用磁卡所有测量信息都可以文件形式记入磁卡或电子

6、记录簿，磁卡采用无触点感应式，可以长期保留数据。5.自动补偿功能补偿器装有双轴倾斜传感器，能直接检测出仪器的垂直轴，在视准轴方向和横轴方向上的倾斜量，作业时若全站仪纵轴倾斜，会引起角度观测的误差，盘左、盘右观测值取中不能使之抵消。而全站仪特有的双轴（或单轴）倾斜自动补偿系统，可对纵轴的倾斜进行监测，并在度盘读数中对因纵轴倾斜造成的测角误差自动加以改正(某些全站仪纵轴最大倾斜可允许至±6′）。也可通过将由竖轴倾斜引起的角度误差，由微处理器自动按竖轴倾斜改正计算式计算，并加入度盘读数中加以改正，使度盘显示读数为正确值，提高测角精度。6.测距时间快，耗电量少

7、。三、全站仪的基本功能（一）角度测量全站仪测角是由仪器内集成的电子经纬仪完成的。电子经纬仪测角采用的是光电扫描度盘自动计数，自动处理数据，自动显示、存储和输出数据。 光电扫描度盘一般分为两大类：一类是由一组排列在圆形玻璃上具有相邻的透明区域或不透明区的同心圆上刻得编码所形成编码度盘进行测角；另一类是在度盘表面上一个圆环内刻有许多均匀分布的透明和不透明等宽度间隔的辐射状栅线的光栅度盘进行测角。也有将上述二者结合起来，采用“编码与光栅相结合”的度盘进行测角。因此电子经纬仪的测角系统主要有三类：即绝对式编码度盘测角、增量式光栅度盘测角以及动态式（编码、光栅度

8、盘）测角。在角度开始测量前务必做三项检查：    （1）准确地安置在测站点上；    （2）垂