全站(zhan)儀即全站(zhan)型(xing)電(dian)子測(ce)(ce)距儀,是(shi)集(ji)光、機(ji)、電(dian)為一(yi)體的(de)(de)高技術測(ce)(ce)量(liang)儀器。它集(ji)水平(ping)角、垂直角、距離(斜距、平(ping)距)、高差測(ce)(ce)量(liang)功能于一(yi)體,使測(ce)(ce)角操作簡單化(hua),可以準確方便高效(xiao)完成多種測(ce)(ce)量(liang)工作,且可避免(mian)讀數誤差的(de)(de)產生(sheng),在(zai)控制測(ce)(ce)量(liang)、地(di)形測(ce)(ce)量(liang)、地(di)籍與房產測(ce)(ce)量(liang)、施工放樣、工業測(ce)(ce)量(liang)及近(jin)海(hai)定位(wei)等(deng)廣泛(fan)應用。
全(quan)站儀(yi),即全(quan)站型(xing)電子(zi)測距(ju)儀(yi)(Electronic Total Station),是一(yi)種集光、機、電為一(yi)體的(de)高技術測(ce)(ce)量(liang)儀器,是集水(shui)平角(jiao)、垂直角(jiao)、距離(li)(斜距、平距)、高差測(ce)(ce)量(liang)功能(neng)于一(yi)體的(de)測(ce)(ce)繪儀器系統。與光學(xue)經(jing)緯儀比較電子經(jing)緯儀將光學(xue)度盤換為光電掃描度盤,將人工(gong)光學(xue)測(ce)(ce)微讀(du)數(shu)代之(zhi)以自動記錄和顯示讀(du)數(shu),使測(ce)(ce)角(jiao)操作簡(jian)單(dan)化,且可避免讀(du)數(shu)誤(wu)差的(de)產生。因其一(yi)次安置儀器就(jiu)可完成該測(ce)(ce)站上全部測(ce)(ce)量(liang)工(gong)作,所以稱之(zhi)為全站儀。廣泛(fan)用于地上大型建筑和地下隧道(dao)施工(gong)等(deng)精密(mi)工(gong)程測(ce)(ce)量(liang)或變形監測(ce)(ce)領(ling)域(yu)。
全站儀能自動地測量角度和距離,并能按一定程序和格式將測量數據傳送給相應的數據采集器。全站儀自動化程度高,功能多,精度好,通過配置適當的接口,可使野外采集的測量數據直接進入計算機進行數據處理或進入自動化繪圖系統。[詳細>>]
全站儀工作原理
全(quan)(quan)站儀主要由測(ce)(ce)(ce)角系(xi)統(tong)、測(ce)(ce)(ce)距(ju)系(xi)統(tong)、數(shu)據(ju)處(chu)理系(xi)統(tong)及通訊(xun)接(jie)口、鍵(jian)盤、電源等部分構成(cheng),其中(zhong),測(ce)(ce)(ce)角系(xi)統(tong)用(yong)于完(wan)成(cheng)測(ce)(ce)(ce)角功(gong)能(neng)(neng);測(ce)(ce)(ce)距(ju)系(xi)統(tong)用(yong)于完(wan)成(cheng)測(ce)(ce)(ce)距(ju)功(gong)能(neng)(neng);數(shu)據(ju)處(chu)理系(xi)統(tong)用(yong)于完(wan)成(cheng)對數(shu)據(ju)的(de)自動(dong)記(ji)錄(lu)功(gong)能(neng)(neng);通訊(xun)接(jie)口用(yong)于將內存與(yu)計算機連接(jie)起來,實現雙(shuang)向信息傳(chuan)輸(shu);鍵(jian)盤用(yong)于在(zai)測(ce)(ce)(ce)量過程中(zhong)輸(shu)入數(shu)據(ju)或操作(zuo)指(zhi)令;電源用(yong)于給全(quan)(quan)站儀提(ti)供工作(zuo)所需能(neng)(neng)量。除此之(zhi)外,全(quan)(quan)站儀還(huan)可(ke)根據(ju)需要接(jie)入同(tong)軸望遠鏡、雙(shuang)軸自動(dong)補償系(xi)統(tong)等輔(fu)助設施,以增加其可(ke)完(wan)成(cheng)功(gong)能(neng)(neng)。
全站儀測距原理
1、電子測距技術
電子(zi)測(ce)距的(de)(de)(de)(de)基本原理(li)是利(li)用電磁波在空氣中(zhong)傳(chuan)播(bo)的(de)(de)(de)(de)速(su)度為已知這一特性,測(ce)定(ding)電磁波在被測(ce)距離上往(wang)返傳(chuan)播(bo)的(de)(de)(de)(de)時間(jian)來求(qiu)得距離值(zhi)。但是,這種直(zhi)接測(ce)距的(de)(de)(de)(de)方法實(shi)現(xian)起來非常困(kun)難,當我們要(yao)求(qiu)較高的(de)(de)(de)(de)測(ce)量(liang)精度時,對測(ce)量(liang)時間(jian)的(de)(de)(de)(de)要(yao)求(qiu)很高,這在實(shi)踐過(guo)程中(zhong)是非常困(kun)難的(de)(de)(de)(de)。因此,在實(shi)際(ji)的(de)(de)(de)(de)測(ce)距過(guo)程中(zhong)可以根據此原理(li)采取改進的(de)(de)(de)(de)方法進行(xing)測(ce)距。在實(shi)際(ji)過(guo)程中(zhong)主要(yao)用兩種方法,脈沖法和相位法。
2、電子測角技術
電(dian)子測角(jiao),即角(jiao)度測量的(de)數(shu)(shu)字化,也就是自動數(shu)(shu)字顯示角(jiao)度測量結果,其實(shi)質是用(yong)一套角(jiao)碼(ma)轉換(huan)系統來(lai)代(dai)替傳統的(de)光學讀數(shu)(shu)系統。目前,這套轉換(huan)系統有兩類(lei):一類(lei)是采用(yong)光柵(zha)度盤的(de)所(suo)謂“增量法”測角;一類是采用編碼度盤的所謂“絕對法”測角。[詳細>>]
按其外觀結構分
1、積(ji)木(mu)型(Modular,又稱(cheng)組合型)
早期的全(quan)站(zhan)儀(yi),大都是積(ji)木型(xing)結構,即電(dian)子(zi)速測儀(yi)、電(dian)子(zi)經緯(wei)儀(yi)、電(dian)子(zi)記錄器各是一個(ge)整體,可以(yi)分離使(shi)用(yong),也可以(yi)通過電(dian)纜或(huo)接口(kou)把它們組合起(qi)來(lai),形成(cheng)完整的全(quan)站(zhan)儀(yi)。
2、整體(ti)型(Integral)
隨(sui)著電(dian)子測(ce)距儀(yi)進一(yi)步的輕巧化,現代的全(quan)站儀(yi)大都把測(ce)距,測(ce)角和記錄單元在光(guang)學、機械等方面設計成一(yi)個不可分割的整體,其中測(ce)距儀(yi)的發(fa)射軸(zhou)(zhou)、接收軸(zhou)(zhou)和望遠鏡的視(shi)準軸(zhou)(zhou)為同軸(zhou)(zhou)結構。這對保證(zheng)較大垂直角條(tiao)件(jian)下的距離(li)測(ce)量(liang)精度非常有利。
按測量功能分
1、經典型全(quan)站儀(Classical total station)
經典(dian)(dian)型(xing)全站儀也稱(cheng)為常規全站儀,它具備全站儀電子測角、電子測距和數據自動記錄等基本功能,有的還可以運(yun)行廠家(jia)或用戶(hu)自主開(kai)發的機載測量程序。其經典(dian)(dian)代(dai)表(biao)為徠卡公司的TC系列全站儀。
2、機動(dong)型(xing)全站儀(Motorized total station)
在經典全站儀的基(ji)礎(chu)上安裝軸系(xi)步進電機(ji)(ji)(ji),可自動驅動全站儀照準部和(he)望遠鏡(jing)的旋轉。在計算(suan)(suan)機(ji)(ji)(ji)的在線(xian)控(kong)制下,機(ji)(ji)(ji)動型(xing)系(xi)列全站儀可按計算(suan)(suan)機(ji)(ji)(ji)給定(ding)的方向(xiang)值自動照準目標,并可實現自動正、倒鏡(jing)測量。徠卡(ka)TCM系(xi)列(lie)全(quan)站(zhan)儀(yi)就是典型的機(ji)動(dong)型全(quan)站(zhan)儀(yi)。
3、無合作目標性全站(zhan)儀(Reflectorless total station)
無合(he)作目標(biao)型全站儀是指在無反(fan)射(she)(she)棱鏡的(de)條件下(xia),可對一般(ban)的(de)目標(biao)直接(jie)測距的(de)全站儀。因此,對不(bu)便安置反(fan)射(she)(she)棱鏡的(de)目標(biao)進行(xing)測量,無合(he)作目標(biao)型全站儀具有明顯(xian)優勢(shi)。如徠卡TCR系列(lie)全站儀,無合(he)作目標距離測程可達(da)1000m,可廣泛用于地籍測量,房產測量和施工測量等。
4、智(zhi)能型全站儀(yi)(Robotic total station)
在(zai)(zai)自動(dong)(dong)化(hua)全(quan)站(zhan)(zhan)儀(yi)的(de)(de)基礎上,儀(yi)器安(an)裝自動(dong)(dong)目標(biao)識別與(yu)(yu)照(zhao)準的(de)(de)新(xin)功能(neng)(neng),因(yin)此在(zai)(zai)自動(dong)(dong)化(hua)的(de)(de)進程中,全(quan)站(zhan)(zhan)儀(yi)進一步克服了需要人工照(zhao)準目標(biao)的(de)(de)重大缺陷,實現了全(quan)站(zhan)(zhan)儀(yi)的(de)(de)智(zhi)能(neng)(neng)化(hua)。在(zai)(zai)相關軟件的(de)(de)控制下,智(zhi)能(neng)(neng)型全(quan)站(zhan)(zhan)儀(yi)在(zai)(zai)無人干預的(de)(de)條(tiao)件下可自動(dong)(dong)完(wan)成多個目標(biao)的(de)(de)識別、照(zhao)準與(yu)(yu)測量。因(yin)此,智(zhi)能(neng)(neng)型全(quan)站(zhan)(zhan)儀(yi)又稱為“測量機器人”,典型的代表有徠卡的TCA型全站儀等。
按測距儀測距
1、短距離測(ce)距全站儀(yi)
測程小于3KM,一(yi)般精度為±(5mm+5ppm),主要用于普通測量(liang)和城市測量(liang)。
2、中測程全站儀
測程為3-15km,一般精度為±(5mm+2ppm),±(2mm+2ppm)通常用于一般等級的控制測(ce)量。
3、長(chang)測(ce)程全站儀(yi)
測程大于15km,一般精(jing)度(du)為±(5mm+1ppm),通常用(yong)于國家三角網(wang)及特級導線的測(ce)量。[詳細>>]
1、測量前的準備工作
(1)電池(chi)的(de)安裝(注意:測量前電池(chi)需(xu)充足(zu)電)
①把電池(chi)盒底部的導塊插入裝電池(chi)的導孔。
②按電(dian)池盒的頂部(bu)直至聽到(dao)“咔(ka)嚓”響聲。
③向(xiang)下按解鎖鈕,取出電池。
(2)儀器(qi)的安(an)置
①在實驗場地上選擇一點,作為測站,另外兩點作為觀測點。
②將(jiang)全站儀安(an)置于(yu)點,對中、整平。
③在兩點分(fen)別安置棱鏡。
(3)豎直(zhi)度盤和水(shui)平度盤指標(biao)的設置
①豎直度(du)盤指標設(she)置。
松(song)開豎直度(du)盤制(zhi)動鈕,將望(wang)遠鏡縱(zong)轉一(yi)周(望(wang)遠鏡處于盤左,當物鏡穿過水平面(mian)時),豎直度(du)盤指(zhi)標即(ji)已(yi)設置。隨即(ji)聽見一(yi)聲鳴響(xiang),并顯示出(chu)豎直角。
②水平度盤指標設置(zhi)。
松開水(shui)平(ping)制動螺旋,旋轉照準部360,水(shui)平(ping)度(du)(du)(du)盤(pan)指標即(ji)自(zi)動設置。隨即(ji)一聲(sheng)鳴響,同時顯示水(shui)平(ping)角。至此,豎直度(du)(du)(du)盤(pan)和(he)水(shui)平(ping)度(du)(du)(du)盤(pan)指標已設置完(wan)畢。
注意:每當打開儀器電源(yuan)時,必須重新設置(zhi)指標(biao)。
(4)調(diao)焦與照準目(mu)標
操作(zuo)步驟與一般經(jing)緯儀相同,注意(yi)消(xiao)除視差。
2、角度測量
(1)首先從顯示(shi)屏上確定是(shi)否(fou)處(chu)于角度(du)測量模式(shi),如果不是(shi),則按操作轉換為距(ju)離模式(shi)。
(2)盤左瞄準左目標A,按置零鍵,使水平(ping)度(du)盤(pan)讀(du)數顯示為0°00′00〃,順(shun)時針旋(xuan)轉照準部,瞄(miao)準右目標B,讀取(qu)顯示(shi)讀數。
(3)同(tong)樣方法(fa)可(ke)以(yi)進(jin)行盤(pan)右觀測。
(4)如果(guo)測豎(shu)直角(jiao),可在讀(du)(du)(du)取水平度盤(pan)的同時讀(du)(du)(du)取豎(shu)盤(pan)的顯示讀(du)(du)(du)數(shu)。
3、距離測量
(1)設置(zhi)棱鏡(jing)常數
測(ce)距前須(xu)將棱鏡(jing)常數輸入儀器(qi)(qi)中,儀器(qi)(qi)會自(zi)動對(dui)所測(ce)距離進行改正。
(2)設置大氣改正值或氣溫(wen)、氣壓值
光(guang)在大(da)氣(qi)(qi)(qi)中的傳(chuan)播(bo)速度(du)會隨大(da)氣(qi)(qi)(qi)的溫度(du)和氣(qi)(qi)(qi)壓而變(bian)化,15℃和760mmHg是儀器(qi)設置的一個(ge)標準值,此時的大氣改正(zheng)為0ppm。實測時,可(ke)輸(shu)入(ru)溫(wen)度和氣壓值,全(quan)站儀會自動計算大(da)氣改正(zheng)值(也可(ke)直接輸(shu)入(ru)大(da)氣改正(zheng)值),并對測距結果進行改正(zheng)。
(3)量儀器高、棱(leng)鏡高并輸入全站儀
(4)距離(li)測量
照準目標棱鏡中心,按測距(ju)鍵,距(ju)離測量開始,測距(ju)完成時顯示斜距(ju)、平距(ju)、高(gao)差。HD為水平距離(li),VD為傾斜距(ju)離。
全站儀(yi)的測(ce)(ce)距模式(shi)有(you)精測(ce)(ce)模式(shi)、跟蹤模式(shi)、粗測(ce)(ce)模式(shi)三(san)種。精測(ce)(ce)模式(shi)是最常(chang)用的測(ce)(ce)距模式(shi),測(ce)(ce)量時間(jian)約(yue)2.5S,最(zui)小顯示單位1mm;跟蹤模式(shi),常用于跟蹤移(yi)動目標或放(fang)樣時連續測距(ju),最小顯示(shi)一般為1cm,每(mei)次測(ce)距(ju)時間約(yue)0.3S;粗測(ce)模(mo)式,測(ce)量時(shi)間(jian)約0.7S,最小顯示(shi)單(dan)位(wei)1cm或(huo)1mm。在(zai)距離測(ce)(ce)量或坐標測(ce)(ce)量時,可按(an)測(ce)(ce)距模式(shi)(MODE)鍵選擇(ze)不同的測(ce)距模式。
應注意,有些型號(hao)的全站(zhan)儀在距離測量時不能設(she)定儀器(qi)高和棱(leng)鏡(jing)高,顯示的高差值是全站(zhan)儀橫軸中心(xin)與棱(leng)鏡(jing)中心(xin)的高差。
4、坐標測量
(1)設(she)定測(ce)站點的三(san)維坐標。
設定(ding)(ding)測(ce)站點的(de)三(san)維坐標。然后(hou)(hou)(hou)設定(ding)(ding)后(hou)(hou)(hou)視(shi)點的(de)坐標或設定(ding)(ding)后(hou)(hou)(hou)視(shi)方(fang)(fang)向的(de)水平度(du)盤(pan)讀數(shu)為其方(fang)(fang)位角(jiao)。當設定(ding)(ding)后(hou)(hou)(hou)視(shi)點的(de)坐標時,全站儀會(hui)自動計算(suan)后(hou)(hou)(hou)視(shi)方(fang)(fang)向的(de)方(fang)(fang)位角(jiao),并設定(ding)(ding)后(hou)(hou)(hou)視(shi)方(fang)(fang)向的(de)水平度(du)盤(pan)讀數(shu)為其方(fang)(fang)位角(jiao)。
(2)設(she)置棱鏡常(chang)數。
(3)設置大氣(qi)(qi)改正(zheng)值或氣(qi)(qi)溫、氣(qi)(qi)壓值。
(4)量儀器高、棱鏡高并(bing)輸(shu)入全站儀。
(5)照準目(mu)標棱鏡,按坐(zuo)(zuo)標測(ce)(ce)量鍵,全站(zhan)儀(yi)開始測(ce)(ce)距并計算顯示測(ce)(ce)點的三維坐(zuo)(zuo)標。[詳細>>]
技術指標
根據行業(ye)、施工的項目(mu)內(nei)容、技(ji)(ji)術(shu)設計要求、業(ye)主、監理要求等因素考慮技(ji)(ji)術(shu)指(zhi)標和(he)精度是否滿足使(shi)用(yong)場合要求,再看一般技(ji)(ji)術(shu)指(zhi)標有(you)哪些更有(you)助于(yu)提高工作效率(lv),通常測(ce)距速(su)度及(ji)電池工作時間(jian)會對使(shi)用(yong)者影響較(jiao)大(da)。
程序和操作
程序多而實用(yong)又完美的(de)(de)儀(yi)器才能勝任工(gong)作(zuo)量大(da)、時間緊的(de)(de)測(ce)繪工(gong)程,同時儀(yi)器的(de)(de)操做界面(mian)要簡(jian)潔(jie)、方便(bian)(bian)、具人(ren)性化,應(ying)像手機一樣,容易(yi)操作(zuo),建(jian)站快(kuai),有各種(zhong)提示,錄入(ru)編碼方便(bian)(bian)等等。
考慮電池
有(you)很多人不關心這個問題(ti),以(yi)為有(you)一(yi)塊(kuai)備用的(de)電池(chi)就可(ke)解決。不好的(de)電池(chi)測幾十個點就沒電了(le),兩塊(kuai)又能(neng)怎樣(yang)?在崇山峻(jun)嶺上上哪找插(cha)座去?另外(wai)全站儀的(de)電池(chi)價格不菲,從(cong)幾百元到幾千元不等。一(yi)旦有(you)些型號的(de)儀器廠(chang)家不生產了(le)那(nei)就麻煩了(le)。
售后服務
儀(yi)(yi)器的(de)售后(hou)服(fu)務及維(wei)修也是必須考慮的(de)一個重要因素,國產全(quan)站儀(yi)(yi)有著先天的(de)劣勢,一般進口全(quan)站儀(yi)(yi)維(wei)修一次花上幾千元,另外如果儀(yi)(yi)器保修期限長,對用戶來(lai)說也是很實惠的(de)。
選擇品牌
全站儀這個產品比較特殊,要求精度、穩定性、加工工藝等因素綜合考慮,材質好才能保證性能穩定,精密的加工工藝才能保證儀器的精度,好的全站儀的螺絲都很細至,均是細扣,可防各種震動引起的螺絲松動,就是這樣的防銹防塵、零件不松動的細節才能保證儀器的穩定性。
在全(quan)站儀標稱精度標識如(A+Bppm×D)mm中:
A,代表儀器的固(gu)定(ding)誤(wu)差(cha),主要(yao)是由儀器加常數(shu)的測(ce)定(ding)誤(wu)差(cha)、對中誤(wu)差(cha)、測(ce)相誤(wu)差(cha)造成的,固(gu)定(ding)誤(wu)差(cha)與(yu)測(ce)量(liang)的距(ju)離沒有關系(xi)。即不(bu)管測(ce)量(liang)的實際(ji)距(ju)離多遠(yuan),全站儀都將(jiang)存在(zai)不(bu)大于(yu)該值(zhi)的固(gu)定(ding)誤(wu)差(cha)。
Bppm×D公(gong)里代表比例誤差,其中的B是(shi)比(bi)例誤(wu)差系(xi)數,它(ta)主(zhu)要由(you)儀(yi)器頻率誤(wu)差、大(da)氣折射率誤(wu)差引起。ppm是百萬分之一的意思(parts per million),是針對1km即(ji)1000000mm距離的誤差單(dan)位是mm。D是全站儀或者(zhe)測距儀實際測量(liang)的距離值,單位是km。
隨(sui)著實際(ji)測(ce)量(liang)距的(de)變(bian)(bian)化,儀(yi)器的(de)這比例(li)誤差(cha)部(bu)分也就按比例(li)的(de)變(bian)(bian)化。例(li)如,當(dang)距離為(wei)1km的時候,比例(li)誤差為Bmm。對(dui)于一(yi)臺測距精度為(1+2ppm×D)mm的全站儀或者測距儀,當被測量距離為1公里時,儀器的(de)測距精度為(wei)1mm+2ppm×1(km)=3mm,也就是說,全站儀測距(ju)1km,最大測(ce)距(ju)誤差不大于3mm.特別指出的是,標稱測距精度是一中誤差極限的概念,也就是說,每臺全站儀或者測距儀測距誤差不得超過生產廠家提供的標稱測距精度。[詳細>>]
1、經緯儀主要功能是用(yong)來(lai)測角(jiao)度的,分(fen)水平角(jiao)及(ji)垂直(zhi)角(jiao)!在沒(mei)有全站儀之前它還(huan)用(yong)來(lai)立點放樣。
2、全站儀(yi)的其實簡單點來(lai)說就是水(shui)準儀(yi)及經緯儀(yi),測距儀(yi)+測量軟件的綜合點,它的出現可以說是大大提高了測量人員的工作效率。它的功能除了經緯儀及水準儀(不能完全代替水準儀,水準儀測標高的精度是別的任何儀器不可以取代的)的功能外還有數據采集及工程放樣![詳細>>]
1、物鏡、目鏡和棱鏡的清潔與保養
(1)吹(chui)凈透鏡和棱(leng)鏡上的灰塵;
(2)不要用手觸摸光學零件;
(3)只能用干凈柔軟的布(bu)清潔(jie)光學零件,如(ru)需要可用純酒精蘸濕后使用;
(4)不要使用其它液體,因為(wei)可能損壞(huai)儀器(qi)零部件;
(5)如果反射棱鏡的溫(wen)度比周圍(wei)環境溫(wen)度低則易(yi)生霧。不要簡單(dan)地(di)擦拭(shi),可把棱鏡放(fang)進衣物或容(rong)器內使之與周圍(wei)溫(wen)度適應,霧會(hui)消(xiao)失。
2、儀器受潮后的處理
儀器(qi)受(shou)潮(chao)后,應將其從(cong)儀器(qi)箱(xiang)中(zhong)取出,在溫度不超(chao)過40℃(108℉)的條(tiao)件下干(gan)燥儀(yi)器、儀(yi)器箱、箱內(nei)的塑料泡沫及其(qi)它附件,然后清潔處理。直到所有(you)設備(bei)完全干(gan)燥后再放(fang)入儀(yi)器箱。
3、電纜線及插頭的保養
要保持插頭清(qing)潔、干燥(zao),及時吹(chui)去連接電纜(lan)插頭的灰塵。
4、主機及基座的保養
望遠鏡與機身支架的連接處應經常用干凈的布清理,如果灰塵等堆積過多,會造成望遠鏡的轉動困難或卡死現象;基座的角螺旋處應保持干凈、清潔,有灰塵應及時清理,以免出現卡死的現象。[詳細>>]