隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展與應(yīng)用以及用戶的特殊要求與其它工業(yè)技術(shù)的應(yīng)用，全站儀出現(xiàn)了一個(gè)新的發(fā)展時(shí)期，出現(xiàn)了帶內(nèi)存、防水型、防爆型、電腦型等等的全站儀。

世界上最高精度的全站儀：測(cè)角精度（一測(cè)回方向標(biāo)準(zhǔn)偏差）0.52，測(cè)距精度 1mm+1ppm。利用ATR（Auto Targets Recognition，自動(dòng)目標(biāo)識(shí)別）功能，白天和黑夜（無(wú)需照明）都可以工作。全站儀已經(jīng)達(dá)到令人不可致信的角度和距離測(cè)量精度，既可人工操作也可自動(dòng)操作，既可遠(yuǎn)距離遙控運(yùn)行也可在機(jī)載應(yīng)用程序控制下使用，可使用在精密工程測(cè)量、變形監(jiān)測(cè)、幾乎是無(wú)容許限差的機(jī)械引導(dǎo)控制等應(yīng)用領(lǐng)域。

全站儀這一最常規(guī)的測(cè)量?jī)x器將越來(lái)越滿足各項(xiàng)測(cè)繪工作的需求，發(fā)揮更大的作用。

全站儀的測(cè)角系統(tǒng)與傳統(tǒng)光學(xué)經(jīng)緯儀測(cè)角系統(tǒng)不同點(diǎn)全站儀的測(cè)角系統(tǒng)與傳統(tǒng)光學(xué)經(jīng)緯儀測(cè)角系統(tǒng)相比較，主要有兩個(gè)方面的不同：

（1）傳統(tǒng)的光學(xué)度盤被絕對(duì)編碼度盤或光電增量編碼器所代替，用電子細(xì)分系統(tǒng)代替了傳統(tǒng)的光學(xué)測(cè)微器；

（2）由傳統(tǒng)的觀測(cè)者判讀觀測(cè)值及手工記錄變?yōu)橛^測(cè)者直接讀數(shù)并自動(dòng)記錄。

全站儀的測(cè)距系統(tǒng)與一般測(cè)距儀基本一致，只是體積更小，通常采用半導(dǎo)體砷化鎵發(fā)光二極管作為光源。不同廠家生產(chǎn)的不同類型及系列的全站儀，其最大測(cè)程和距離測(cè)量誤差均有較大變化。

全站儀的記錄系統(tǒng)又稱為電子數(shù)據(jù)記錄器，它是一種存儲(chǔ)測(cè)量資料的具有特定軟件的硬件設(shè)備。數(shù)據(jù)記錄器也有許多類型，但基本功能都一樣，起著全站儀與電子計(jì)算機(jī)之間的橋梁作用，它使野外記錄工作實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化，減少了記錄計(jì)算的差錯(cuò)，大大提高了野外作業(yè)的效率。全站儀記錄系統(tǒng)主要有三種形式：接口式、磁卡式和內(nèi)存式。

垂直度盤安裝過(guò)程中的誤差分析及其校正

垂直度盤由主光柵、指示光柵、指示光柵座、軸和軸套組成，在垂直度盤安裝過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生豎盤指標(biāo)差和水平軸傾斜誤差。豎盤指標(biāo)差是由于固定指示光柵安裝不正確引起的，是指當(dāng)視準(zhǔn)軸水平時(shí)，垂直度盤讀數(shù)不為90度。安裝好垂直度盤后，將儀器放在儀器墩上，照準(zhǔn)與儀器大致同高的平行光管無(wú)窮遠(yuǎn)處的目標(biāo)，用盤左、盤右觀測(cè)目標(biāo)的天頂距。則盤左：α=90°-L+I；盤右：α=R-270°-I 得I=1/2（L+R-360°）若指標(biāo)差I(lǐng)超過(guò)規(guī)定的限差，則進(jìn)行校正，校正分為兩種：一種是機(jī)械校正，一種是通過(guò)軟件校正。機(jī)械校正，松開(kāi)指示光柵座與支架連接的4個(gè)螺釘，旋轉(zhuǎn)調(diào)整指示光柵座，再次進(jìn)行盤左盤右測(cè)量計(jì)算指標(biāo)差，直到滿足需要為止。軟件校正：?jiǎn)��?dòng)儀器的指標(biāo)差校正程序，按顯示屏提示，盤左、盤右照準(zhǔn)平行光管，提取指標(biāo)差差值并存儲(chǔ)，經(jīng)上述校正后，儀器顯示的角度為校正指標(biāo)差后的值，即指標(biāo)處于正確安裝位置時(shí)的值。水平軸傾斜誤差是由于支撐水平軸二支架的高度不等高造成的，當(dāng)水平軸傾斜時(shí)會(huì)對(duì)水平角的測(cè)量有很大影響、在豎軸鉛直，視準(zhǔn)軸與水平軸垂直的前提下：1.以水平軸中心O為圓心，任意長(zhǎng)為半徑作球，HH1代表水平軸水平位置，H′H1′代表水平軸傾斜之角時(shí)的位置，豎直角度在H1一側(cè)，水平軸繞豎軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，在各個(gè)方位上的傾斜角β是不變的。2.當(dāng)水平軸水平時(shí)，照準(zhǔn)目標(biāo)T，則垂直照準(zhǔn)面是OZTM′，它在水平度盤上讀數(shù)為M′，如果水平軸傾斜β角，當(dāng)視準(zhǔn)軸指向天頂時(shí)，視準(zhǔn)軸就不會(huì)在正確的OZ位置，而移至OZ′位置，用這樣的視準(zhǔn)軸去照準(zhǔn)目標(biāo)T時(shí)，照準(zhǔn)面為傾斜面OZ′TM，在水平度盤的讀數(shù)為M。弦長(zhǎng)MM′=△β就是水平軸傾斜誤差對(duì)方向讀數(shù)的影響。作OZM垂直面，在球面三角形ZTM中，ZT=Z,LZMT=β，TM≈α，LTZM=△β，則由球面垂直角公式：Sin△β=Sinβ/Sinz*Sinα又因?yàn)棣潞汀鳓聻樾〗嵌�，可得△�?βtgα，這就是水平軸傾斜誤差對(duì)水平角影響的關(guān)系式。對(duì)水平軸的傾斜誤差的檢定采用平、低（高）點(diǎn)法來(lái)檢定：在室內(nèi)選定兩個(gè)點(diǎn)，一個(gè)高于水平視線，一個(gè)低于水平視線，且垂直角滿足α高=-α低，當(dāng)觀測(cè)高點(diǎn)時(shí)：（L-R）高=2L/COSα高+2β*tgα高當(dāng)觀測(cè)低點(diǎn)時(shí)：（L-R）低=2L/COSα低+2β*tgα低因α高=∣α低∣；則β=1/2（C高-C低）COtα當(dāng)采用平、高讀時(shí)，只要將（L-R）平=2C與（L-R）低=2L/ COSα低+2β*tgα低具體操作根據(jù)軟件提示，盤耷拉、盤右分別照準(zhǔn)水平平行光管，求解視準(zhǔn)軸誤差和指示差β1，再盤左、盤右照準(zhǔn)點(diǎn)平行光管，求解視準(zhǔn)軸誤差和指標(biāo)差β2，這時(shí)可根據(jù)上述公式求得水平軸傾斜誤差。當(dāng)水平軸傾斜誤差過(guò)大時(shí)，可通過(guò)調(diào)整垂直度盤上的指示光柵座同支架的相對(duì)位置來(lái)校正，也可根據(jù)軟件進(jìn)行補(bǔ)償。

全站儀具有角度測(cè)量、距離（斜距、平距、高差）測(cè)量、三維坐標(biāo)測(cè)量、導(dǎo)線測(cè)量、交會(huì)定點(diǎn)測(cè)量和放樣測(cè)量等多種用途。內(nèi)置專用軟件后，功能還可進(jìn)一步拓展。

全站儀的基本操作與使用方法 ：

（1）按角度測(cè)量鍵，使全站儀處于角度測(cè)量模式，照準(zhǔn)第一個(gè)目標(biāo)A。

（2）設(shè)置A方向的水平度盤讀數(shù)為0°00′00〃。

（3）照準(zhǔn)第二個(gè)目標(biāo)B，此時(shí)顯示的水平度盤讀數(shù)即為兩方向間的水平夾角。

（1）設(shè)置棱鏡常數(shù)

測(cè)距前須將棱鏡常數(shù)輸入儀器中，儀器會(huì)自動(dòng)對(duì)所測(cè)距離進(jìn)行改正。

（2）設(shè)置大氣改正值或氣溫、氣壓值

光在大氣中的傳播速度會(huì)隨大氣的溫度和氣壓而變化，15℃和760mmHg是儀器設(shè)置的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)值，此時(shí)的大氣改正為0ppm。實(shí)測(cè)時(shí)，可輸入溫度和氣壓值，全站儀會(huì)自動(dòng)計(jì)算大氣改正值（也可直接輸入大氣改正值），并對(duì)測(cè)距結(jié)果進(jìn)行改正。

（3）量?jī)x器高、棱鏡高并輸入全站儀。

（4）距離測(cè)量

照準(zhǔn)目標(biāo)棱鏡中心，按測(cè)距鍵，距離測(cè)量開(kāi)始，測(cè)距完成時(shí)顯示斜距、平距、高差。

全站儀的測(cè)距模式有精測(cè)模式、跟蹤模式、粗測(cè)模式三種。精測(cè)模式是最常用的測(cè)距模式，測(cè)量時(shí)間約2.5S，最小顯示單位1mm；跟蹤模式，常用于跟蹤移動(dòng)目標(biāo)或放樣時(shí)連續(xù)測(cè)距，最小顯示一般為1cm，每次測(cè)距時(shí)間約0.3S；粗測(cè)模式，測(cè)量時(shí)間約0.7S，最小顯示單位1cm或1mm。在距離測(cè)量或坐標(biāo)測(cè)量時(shí)，可按測(cè)距模式（MODE）鍵選擇不同的測(cè)距模式。

應(yīng)注意，有些型號(hào)的全站儀在距離測(cè)量時(shí)不能設(shè)定儀器高和棱鏡高，顯示的高差值是全站儀橫軸中心與棱鏡中心的高差。

（1）設(shè)定測(cè)站點(diǎn)的三維坐標(biāo)。

（2）設(shè)定后視點(diǎn)的坐標(biāo)或設(shè)定后視方向的水平度盤讀數(shù)為其方位角。當(dāng)設(shè)定后視點(diǎn)的坐標(biāo)時(shí)，全站儀會(huì)自動(dòng)計(jì)算后視方向的方位角，并設(shè)定后視方向的水平度盤讀數(shù)為其方位角。

（3）設(shè)置棱鏡常數(shù)。

（4）設(shè)置大氣改正值或氣溫、氣壓值。

（5）量?jī)x器高、棱鏡高并輸入全站儀。

（6）照準(zhǔn)目標(biāo)棱鏡，按坐標(biāo)測(cè)量鍵，全站儀開(kāi)始測(cè)距并計(jì)算顯示測(cè)點(diǎn)的三維坐標(biāo)。

全站儀的數(shù)據(jù)通訊是指全站儀與電子計(jì)算機(jī)之間進(jìn)行的雙向數(shù)據(jù)交換。全站儀與計(jì)算機(jī)之間的數(shù)據(jù)通訊的方式主要有兩種，一種是利用全站儀配置的PCMCIA（personal computer memory card internation association，個(gè)人計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)卡國(guó)際協(xié)會(huì)，簡(jiǎn)稱PC卡，也稱存儲(chǔ)卡）卡進(jìn)行數(shù)字通訊，特點(diǎn)是通用性強(qiáng)，各種電子產(chǎn)品間均可互換使用；另一種是利用全站儀的通訊接口，通過(guò)電纜進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。

全站儀盤左盤右

全站儀儀器的盤左和盤右，實(shí)際上沿用老式光學(xué)經(jīng)緯儀的稱謂。是根據(jù)豎盤相對(duì)觀測(cè)人員所處的位置而言的，觀測(cè)時(shí)當(dāng)豎盤在觀測(cè)人員的左側(cè)時(shí)稱為盤左，反之稱為盤右。相對(duì)盤左和盤右而言也有稱為正鏡和倒鏡，以及F1(FACE1）面和F2(FACE2）面的。

對(duì)于測(cè)量來(lái)講，若正、反（盤左、盤右）測(cè)量后，通過(guò)測(cè)量方法有可消除某些人為誤差以及固定誤差的作用。對(duì)于可定義盤左和盤右稱謂的儀器而言，給用戶增加了應(yīng)用儀器的可選操作界面，對(duì)測(cè)量作業(yè)和測(cè)量結(jié)果沒(méi)有影響。

另外，對(duì)于靠角度確認(rèn)盤左和盤右可能存在某些錯(cuò)覺(jué)，例如某些連接陀螺儀的全站儀或者經(jīng)緯儀，在確定盤左和盤右時(shí)顯示的不一定是對(duì)應(yīng)。就是說(shuō)相對(duì)180度角度數(shù)值而已往小向轉(zhuǎn)不一定是盤左。反正，用戶記住兩者的差值即可。儀器也是自動(dòng)求算的，對(duì)工程測(cè)量結(jié)果沒(méi)有影響。

全站儀整平以及氣泡校正正確調(diào)平儀器的方法：

(1）架設(shè)：將儀器架設(shè)到穩(wěn)固的三腳架上，旋緊中心螺旋。

（2）粗平：看圓氣泡（精度相對(duì)較低，一般為1分），分別旋轉(zhuǎn)儀器的3個(gè)腳螺旋將儀器大致整平。

(3）精平：使儀器照準(zhǔn)部上的管狀水準(zhǔn)器（或者稱長(zhǎng)氣泡管）平行于任意一對(duì)腳螺旋，旋轉(zhuǎn)兩腳螺旋使氣泡居中（最好采用左拇指法，即左右手同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)兩個(gè)腳螺旋，并且兩拇指移動(dòng)方向相向，左手大拇指方向與氣泡管氣泡移動(dòng)方向相同。）；然后，將照準(zhǔn)部旋轉(zhuǎn)90°，旋轉(zhuǎn)另外一個(gè)腳螺旋使長(zhǎng)氣泡管氣泡居中。

(4）檢驗(yàn)：將儀器照準(zhǔn)部再旋轉(zhuǎn)90°，若長(zhǎng)氣泡管氣泡仍居中，表示已經(jīng)整平；若有偏差，請(qǐng)重復(fù)步驟（3）。正常情況下重復(fù)1～2次就會(huì)好了。

氣泡是否有問(wèn)題的檢驗(yàn)：

精平同時(shí)進(jìn)行檢驗(yàn)：使儀器照準(zhǔn)部上的管狀水準(zhǔn)器（或者稱長(zhǎng)氣泡管）平行于任意一對(duì)腳螺旋，旋轉(zhuǎn)兩腳螺旋使氣泡居中；然后，將照準(zhǔn)部旋轉(zhuǎn)180°，此時(shí)若氣泡仍然居中，則管狀水準(zhǔn)器軸垂直于豎軸（長(zhǎng)氣泡管沒(méi)有問(wèn)題）。如氣泡不居中，就需要校正。

校正方法：

(A）按照檢驗(yàn)的步驟進(jìn)行到第（3）步，確定偏差量即氣泡偏離中間的差量。

(B）用改針調(diào)整長(zhǎng)氣泡管的校正螺釘，使氣泡返回偏差量的1/4。若前面的差量無(wú)法精確知道，這里可大概改正；然后重復(fù)檢驗(yàn)步驟的第（3）步驟。

(C）重復(fù)前面步驟，一般重復(fù)1～2次即可調(diào)好。調(diào)好后，再按照整平步驟進(jìn)行儀器整平。

這里提及一下，在長(zhǎng)氣泡管調(diào)整后最好再確認(rèn)一下圓氣泡，若有偏差也調(diào)一下。

補(bǔ)充：氣泡管氣泡為什么會(huì)出現(xiàn)偏差？

原因：

(1）圓氣泡管一般由3個(gè)螺釘固定，內(nèi)部有一個(gè)波形彈簧。若3個(gè)螺釘受力不均勻時(shí)，當(dāng)儀器在車輛運(yùn)輸過(guò)程中受顛簸就會(huì)引起受力小的螺釘松動(dòng)，最好引起偏差，或者長(zhǎng)時(shí)間使用造成螺釘松動(dòng)。

(2）長(zhǎng)氣泡管一般是一端固定，另外一端可調(diào)（校正螺釘）。可調(diào)端下面有彈簧，固定端里面應(yīng)該有凸形內(nèi)墊圈。無(wú)論是生產(chǎn)裝配還是維修校正，若在長(zhǎng)氣泡管調(diào)整時(shí)沒(méi)有注意校正螺釘?shù)穆菁y間距，使螺釘受力不均衡，在儀器受大的顛簸后螺釘會(huì)稍微旋轉(zhuǎn)、引起氣泡偏差。

保管時(shí)

檢驗(yàn)