测量学第4章 角度测量.ppt

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1、测测 量量 学学第第4章章 角度测量角度测量 安徽工业大学 土木工程系1/22/20231第4章 角度测量测量三项基本工作之一：测量三项基本工作之一：角度测量角度测量角度测量的仪器：角度测量的仪器：经纬仪经纬仪角度测量分为：角度测量分为：水平角测量水平角测量和和竖直角测量竖直角测量水平角测量目的水平角测量目的：用于求算地面点的平面位置：用于求算地面点的平面位置竖直角测量目的竖直角测量目的：1.测定地面两点的高差测定地面两点的高差 2.将地面两点的倾斜距离改化成水平距离将地面两点的倾斜距离改化成水平距离 安徽工业大学 土木工程系22 4.1 角度测量原理 一、水平一、水平角测量原理水平角定义水平

2、角定义 1.1.为为地地面面上上O点点至至A和和B 两两目目标标方方向向线线在在水水平平面面P上上投投影影的夹角的夹角，称为水平角。称为水平角。2.2.地地面面上上一一点点到到两两目目标标的的方方向向线线间间所所夹夹的的水水平平角角，就就是是过过这这两两方方向向线线所所作作两两竖竖直直面面间的二面角。间的二面角。安徽工业大学 土木工程系33二、竖直二、竖直角测量原理仰角仰角俯角俯角视线水平时竖直角视线水平时竖直角视线水平时竖盘读数视线水平时竖盘读数为一常数，通常为为一常数，通常为 或是或是 的倍数的倍数竖直角定义竖直角定义 竖直角是同一竖直面内倾斜视线与水平线之竖直角是同一竖直面内倾斜视线与水

3、平线之间的夹角，其角值间的夹角，其角值 安徽工业大学 土木工程系44 安徽工业大学 土木工程系55 4.2 经纬仪及角度观测经纬仪的种类经纬仪的种类 1.按构造原理和读数系统分为按构造原理和读数系统分为:游标经纬仪、光学经纬仪、电子经纬仪游标经纬仪、光学经纬仪、电子经纬仪 2.按精度高低分为：按精度高低分为：DJ07、DJ1、DJ2、DJ6、DJ15、DJ60 3.一般工程测量最常用一般工程测量最常用:DJ6级光学经纬仪级光学经纬仪 安徽工业大学 土木工程系66经纬仪的精度系列及用途经纬仪的精度系列及用途技术项目一测回水平方向中误差望远镜有效孔径不小于望远镜放大倍数不小于水准管分划值水平度盘垂

4、直度盘主要用途经纬仪等级DJ1 DJ2 DJ6 1 2 6二等平面控制测量及精密工程测量60mm 40mm 40mm30倍 28倍 26倍 6/2mm 20/2mm 30/2mm 10/2mm 20/2mm 30/2mm 三、四等平面控制测量及一般工程测量图根控制测量 及一般工程测量技术参数 安徽工业大学 土木工程系77 安徽工业大学 土木工程系88一、一、DJ6光学经纬仪的构造光学经纬仪的构造1.1.主要部件及作用主要部件及作用(1)基座基座 用于支承仪器用于支承仪器,连接连接三脚架三脚架,悬挂垂球或悬挂垂球或光学对中光学对中,利用三个利用三个脚螺旋可整平仪器。脚螺旋可整平仪器。(2)水平度

5、盘水平度盘 0360度顺时针刻划，度顺时针刻划，最小分划值为最小分划值为1度度(3)照准部照准部 安徽工业大学 土木工程系993.2.1 DJ6光学经纬仪 1.DJ6光学经纬仪外观图J6J6光学经纬仪外观图光学经纬仪外观图J6J6光学经纬仪光学经纬仪 安徽工业大学 土木工程系10102.主要轴线和几何条件主要轴线主要轴线(1)望远镜视准轴望远镜视准轴CC(2)仪器横轴仪器横轴HH(3)照准部水准管轴照准部水准管轴LL(4)仪器竖轴仪器竖轴VV几何条件几何条件(1)LL垂直于垂直于VV(2)VV垂直于垂直于HH(3)HH垂直于垂直于CC(4)十字丝竖丝垂直于十字丝竖丝垂直于HH 安徽工业大学 土

6、木工程系11113.DJ63.DJ6经纬仪光路图经纬仪光路图竖直度盘水平度盘 安徽工业大学 土木工程系1212二、二、经纬仪的安置经纬仪的安置1.对中对中 对中的目的是使仪器的中心与测站点位于同一对中的目的是使仪器的中心与测站点位于同一个铅垂线上。个铅垂线上。有垂球对中和光学对中两种方法。有垂球对中和光学对中两种方法。对中精度对中精度：垂球对中：垂球对中3mm，光学对中光学对中1mm2.整平整平 整平的目的是使仪器竖轴处于铅直位置和水平整平的目的是使仪器竖轴处于铅直位置和水平度盘处于水平位置。度盘处于水平位置。3.瞄准瞄准（注意消除（注意消除视差视差）4.读数读数 安徽工业大学 土木工程系13

7、13BCA1.1.对中对中将仪器中心安置在过测将仪器中心安置在过测 站点的铅垂线上。对中站点的铅垂线上。对中 误差误差3mm3mm。垂球对中步骤：粗略对中：粗略对中：移动三脚架，使垂球尖离测移动三脚架，使垂球尖离测 站中心站中心1 1 2cm2cm内；内；精确对中：精确对中：稍微松开中心螺丝，在脚架稍微松开中心螺丝，在脚架 头上移动头上移动(不能旋转不能旋转)仪器，使垂球尖精仪器，使垂球尖精 确对中测站标志中心，旋紧中心螺丝确对中测站标志中心，旋紧中心螺丝。经纬仪安置经纬仪安置对中、整平、瞄准、读数 安徽工业大学 土木工程系1414 打开三脚架，装上经纬仪；打开三脚架，装上经纬仪；固定三脚架一

8、脚，双手持脚架另固定三脚架一脚，双手持脚架另 二脚并不断调整其位置，同时观二脚并不断调整其位置，同时观 测光学对点器十字分划，使其基测光学对点器十字分划，使其基 本对准测站标志，踩实脚架；本对准测站标志，踩实脚架；调节脚螺旋，使光学对点器精确调节脚螺旋，使光学对点器精确 对准测站标志；对准测站标志；伸缩三脚架伸缩三脚架(二脚二脚)，调平仪器，调平仪器，使圆气泡居中；使圆气泡居中；调脚螺旋，精确整平仪器，并通调脚螺旋，精确整平仪器，并通 过在脚架头上移动仪器，精确对中。过在脚架头上移动仪器，精确对中。有时必须反复上述三步的操作。有时必须反复上述三步的操作。光学对中步骤：光学对中步骤：对准、调平、

9、整平、对中 安徽工业大学 土木工程系1515123气泡居中，3与1、2等高2.2.整平整平使仪器纵轴铅垂，水平度盘与横轴水平，竖盘位于铅垂面内。整平误差1格。用左手大拇指法则，转动脚螺旋，调节水准管气 泡居中(反复)。一测回观测过程中，不得再调气泡。气泡居中，1、2等高123 安徽工业大学 土木工程系1616操作步骤操作步骤：粗瞄、制动、调焦消除视差、水平微动精确瞄准。粗瞄、制动、调焦消除视差、水平微动精确瞄准。用水平微动完成瞄准。用水平微动完成瞄准。尽量瞄准目标下部，减少目标不垂直引起的方向误差。尽量瞄准目标下部，减少目标不垂直引起的方向误差。3.3.瞄准瞄准用望远镜竖丝精确瞄准目标的标志中

10、心。用望远镜竖丝精确瞄准目标的标志中心。安徽工业大学 土木工程系1717分微尺测微分微尺测微利用度盘刻度线，在分微尺上读数。利用度盘刻度线，在分微尺上读数。4.4.读数读数DJ6DJ6光学经纬仪读数方法光学经纬仪读数方法两种读数测微装置两种读数测微装置：分微尺测微和平行玻璃板测微分微尺测微和平行玻璃板测微度盘上度盘上1 1度分划的间隔度分划的间隔 经放大后，与分微尺全经放大后，与分微尺全 长相等。长相等。分微尺全长分分微尺全长分6060格，因格，因 此其最小格值为此其最小格值为1 1=6060”。读数时，秒数必须估读。读数时，秒数必须估读。估读至估读至0.10.1格，因此，格，因此，估读的秒数

11、都应是估读的秒数都应是6 6”的的 倍数。倍数。水平度盘读数：水平度盘读数：7304187304180173 安徽工业大学 土木工程系1818 安徽工业大学 土木工程系1919二、二、经纬仪的安置经纬仪的安置1.对中对中 对中的目的是使仪器的中心与测站点位于同一对中的目的是使仪器的中心与测站点位于同一个铅垂线上。个铅垂线上。有垂球对中和光学对中两种方法。有垂球对中和光学对中两种方法。对中精度对中精度：垂球对中：垂球对中3mm，光学对中光学对中1mm2.整平整平 整平的目的是使仪器竖轴处于铅直位置和水平整平的目的是使仪器竖轴处于铅直位置和水平度盘处于水平位置。度盘处于水平位置。3.瞄准瞄准（注意

12、消除（注意消除视差视差）4.读数读数 安徽工业大学 土木工程系2020测回法：测回法：一个测站观测一个测站观测2 2个方向时用。个方向时用。方向观测法：方向观测法：一个测站观测一个测站观测3 3个或个或3 3个以上方向时用个以上方向时用,也称也称“全圆测回法全圆测回法”。三、水平角测量三、水平角测量JKB测回法第1方向第2方向测站ABCDE方向观测法 安徽工业大学 土木工程系21211.1.测回法测回法 观测程序：观测程序：盘左盘左 瞄准瞄准J J，读数读数j j左左 瞄准瞄准K K，读数读数k k左左 盘右盘右 瞄准瞄准K K，读数读数k k右右 瞄准瞄准J J，读数读数j j右右第第1方向

13、方向第第2方向方向测站JKB左=k左-j左右=k右-j右精度要求精度要求：左-右40 取:=(左+右)/2各测回角值互差应小于各测回角值互差应小于2 24 角是从起始方向角是从起始方向(即第即第1 1方向方向)顺时针转到顺时针转到第第2 2方向方向 所成的角度，观测时，必须首先确定起始方向，然所成的角度，观测时，必须首先确定起始方向，然 后按照后按照“测回法测回法”的次序观测。的次序观测。水平角水平角总是第总是第2 2方向读数减去第方向读数减去第1 1方向读数而得。方向读数而得。安徽工业大学 土木工程系2222JKB第1方向第2方向测站起始方向第一个读数应调成起始方向第一个读数应调成0 0 或

14、或180180 /N(N/N(N为测回数为测回数)；分、秒数写足二位；分、秒数写足二位；一测回过程中，不得再调整水准管气泡或改变度盘一测回过程中，不得再调整水准管气泡或改变度盘 位置。位置。水平角观测手簿（测回法）水平角观测手簿（测回法）测测站站位位置置目目标标水平度盘水平度盘读读 数数半测回角半测回角一测回一测回平均角平均角B左左J0 04 18 74 19 24 74 19 15 K74 23 42 右右K254 24 06 74 19 06 J180 05 00 安徽工业大学 土木工程系2323三、水平角测量三、水平角测量1.测回法测回法(1)上半测回上半测回(盘左又称正镜盘左又称正镜)

15、(2)下半测回下半测回(盘右又称倒镜盘右又称倒镜)91330391331591330914512 安徽工业大学 土木工程系2424零方向盘左盘右ABCDE方向观测法方向观测法（1 1）安置仪器于）安置仪器于C C 点，首点，首先用盘左，水平度盘设置先用盘左，水平度盘设置在在0 0度略大一点的位置，瞄度略大一点的位置，瞄准起始方向准起始方向CACA，读取水平读取水平度盘读数度盘读数a a（2 2）顺时针方向转动仪器，）顺时针方向转动仪器，分别观测点分别观测点B B、D D、E E，并得并得到读数到读数（3 3）再次瞄准点）再次瞄准点A A，读取读取读数读数aa，称为归零。称为归零。a a与与aa

16、 之差叫做归零差。以之差叫做归零差。以上称为上半测回。上称为上半测回。三、水平角测量三、水平角测量2.方向观测法方向观测法 安徽工业大学 土木工程系2525方向观测法步骤（4 4）盘右位置。仍从点）盘右位置。仍从点A A开始开始,逆时针转动仪器逆时针转动仪器,依次观依次观测测A A、E E、D D、B B、A,A,读数并记入手簿。以上称为下半测回。读数并记入手簿。以上称为下半测回。计算步骤计算步骤：（1 1）两倍照准差）两倍照准差2c2c，有有 2c=2c=盘左读数盘左读数-(-(盘右读数盘右读数180180）（2 2）各方向的平均读数有）各方向的平均读数有 平均读数平均读数=1/2=1/2盘

17、左读数盘左读数+(盘右读数盘右读数180180)（3 3）归零后方向值有）归零后方向值有 归零方向值归零方向值=方向平均读数方向平均读数-起始方向平均读数起始方向平均读数（4 4）各测回归零后方向值的平均值）各测回归零后方向值的平均值（5 5）将相邻两方向值相减，得到水平角值）将相邻两方向值相减，得到水平角值 安徽工业大学 土木工程系26262.方向观测法 安徽工业大学 土木工程系27271.竖直角观测方法竖直角竖直角 (也称垂直角也称垂直角)在同一铅垂面内，瞄准目标的倾斜视线与水平视在同一铅垂面内，瞄准目标的倾斜视线与水平视 线的夹角。线的夹角。=0=09090。仰角为正，俯角为负。仰角为正

18、，俯角为负。天顶天顶铅铅垂垂线线水平线水平线ACB090 180270ZAZCAC4.2.4 4.2.4 竖直角测量竖直角测量 安徽工业大学 土木工程系2828 安徽工业大学 土木工程系2929构造特点构造特点 竖盘随望远镜一起转动。竖盘随望远镜一起转动。竖盘与读数指标相互脱离。竖盘与读数指标相互脱离。读数指标与竖盘水准管固定在一起，气泡居中，指标铅垂。读数指标与竖盘水准管固定在一起，气泡居中，指标铅垂。视线水平、指标铅垂时，竖盘读数为常数：视线水平、指标铅垂时，竖盘读数为常数：盘左时一般盘左时一般 L L0 0=90=90 ，盘右时一般盘右时一般 R R0 0=270270 。2709001

19、80盘右（1）竖盘构造180270 090盘左竖直度盘与读数指标 安徽工业大学 土木工程系3030 竖直角观测竖直角观测 仪器对中整平后，仪器对中整平后，盘左位置，十字丝横丝精确切准目标顶部。盘左位置，十字丝横丝精确切准目标顶部。转动转动竖盘水准管微动螺旋，竖盘水准管微动螺旋，使使竖盘水准管气泡居中竖盘水准管气泡居中。读取盘左读数读取盘左读数 L L，得上半测回竖角：得上半测回竖角：盘右位置：十字丝横丝精确切准同一目标，盘右读数为盘右位置：十字丝横丝精确切准同一目标，盘右读数为R，得下得下半测回竖角：半测回竖角：270900180盘右（2）竖直角的观测与计算180270 090盘左 安徽工业大

20、学 土木工程系3131 竖直角计算竖直角计算 上半测回竖角（盘左）：上半测回竖角（盘左）：下半测回竖角（盘右）：下半测回竖角（盘右）：一测回竖角：一测回竖角：安徽工业大学 土木工程系32322 2.竖盘指标差竖盘指标差x x 当视线水平时，盘左竖盘读数为当视线水平时，盘左竖盘读数为90，盘右为，盘右为270。但指标不恰好指在但指标不恰好指在90或或270，而与正确位置相差一个角度，而与正确位置相差一个角度x，x称为竖盘指标差。称为竖盘指标差。4.2.4 4.2.4 竖直角测量竖直角测量 安徽工业大学 土木工程系3333竖盘指标差竖盘指标差竖盘指标差竖盘指标差x x的计算及竖直角的记录计算的计算

21、及竖直角的记录计算的计算及竖直角的记录计算的计算及竖直角的记录计算盘左盘左:=(90+x)-L=L+x盘右盘右:=R-(270+x)=R-x有：有：(90+x)-L=R-(270+x)即指标差即指标差x:4要求：安徽工业大学 土木工程系34343.竖盘指标的自动归零补偿装置 竖竖盘盘指指标标自自动动归归零零补补偿偿器器：在在仪仪器器竖竖盘盘光光路路中中，安安装装一一个个补补偿偿器器来来代代替替竖竖盘盘指指标标管管水水准准器器，当当仪仪器器竖竖轴轴偏偏离离铅铅垂垂线线的的角角度度在在一一定定范范围围内内时时，通通过过补补偿偿器器仍仍能能读读到到相相当当于于竖竖盘盘指指标标管管水水准准气气泡居中时

22、的竖盘读数。泡居中时的竖盘读数。竖竖盘盘指指标标自自动动归归零零补补偿偿器器的的构构造造形形式式有有多多种种，下图为其中的一种。下图为其中的一种。安徽工业大学 土木工程系3535竖盘指标自动归零补偿器的构造形式竖盘指标自动归零补偿器的构造形式城市测量规范城市测量规范规定，对于规定，对于DJ6级光学经纬仪，竖盘指标级光学经纬仪，竖盘指标自动归零补偿器的补偿范围为自动归零补偿器的补偿范围为2，安平中误差为，安平中误差为1。安徽工业大学 土木工程系36363.6 经纬仪的检验与校正一一.经纬仪的轴线及其应满足的经纬仪的轴线及其应满足的条件条件1.经纬仪的轴线经纬仪的轴线 横轴横轴 HH 视准轴视准轴

23、 CC 水准管轴水准管轴 LL 竖轴竖轴 VV 圆水准轴圆水准轴 L L 2.应满足的条件应满足的条件 水准管轴垂直于竖轴水准管轴垂直于竖轴 LLVV 视准轴垂直于横轴视准轴垂直于横轴 CCHH 横轴垂直于竖轴横轴垂直于竖轴 HHVV 十字竖丝垂直于横轴十字竖丝垂直于横轴 竖丝竖丝HH 圆水准轴平行于竖轴圆水准轴平行于竖轴 L L VV 4.3 经纬仪的检验与校正 安徽工业大学 土木工程系37371.不良影响：不良影响：V V轴无法无法铅垂垂影响空影响空间角投影角投影为水平角和水平角和竖直角直角H轴随方向而随方向而变2.检验（发现误差）：差）：气泡居中后旋气泡居中后旋转180是否仍居中？是否仍

24、居中？3.校正：用水准管校校正：用水准管校正螺旋使气泡返回正螺旋使气泡返回一半，用脚螺旋一半，用脚螺旋纠正一半。正一半。1.水准管轴垂直于竖轴的检验与校正 安徽工业大学 土木工程系38381.不良影响：不良影响：不能精确瞄准目标不能精确瞄准目标2.检验：用十字丝交点精确照准远处用十字丝交点精确照准远处一清晰目标点一清晰目标点A。旋紧水平旋紧水平制动螺旋与望远镜制动螺旋，制动螺旋与望远镜制动螺旋，慢慢转动望远镜微动螺旋，慢慢转动望远镜微动螺旋，如点如点A不离开竖丝，则条件不离开竖丝，则条件满足（图满足（图a），），否则需要校正否则需要校正（图（图b）3.校正：校正：旋下目镜分划板护盖，松开旋下目

25、镜分划板护盖，松开4 4 个压环螺丝（图个压环螺丝（图c），），慢慢转慢慢转动十字丝分划板座，然后再作动十字丝分划板座，然后再作检验，待条件满足后再拧紧压检验，待条件满足后再拧紧压环螺丝，旋上护盖。环螺丝，旋上护盖。2.十字丝竖丝的检校十字丝竖丝的检校 安徽工业大学 土木工程系39391.不良影响：不良影响：在在绕横横轴旋旋转时视准准轴画出画出圆锥面面,观测同一铅垂面内不同高度观测同一铅垂面内不同高度的目标时，将有不同的水平度盘的目标时，将有不同的水平度盘读数，从而产生测角误差读数，从而产生测角误差2.检验：盘左，先照准左，先照准A点，倒点，倒转望望远镜得得B1盘右，先照准右，先照准A点，倒点

26、，倒转望望远镜得得B2若若B1，B2不重合不重合则有此有此误差差3.校正：校正：在在B2附近附近标出扣除出扣除c影响后的影响后的B点，平移十字点，平移十字丝使使视准准轴照准照准B点点3.视准轴的检校 安徽工业大学 土木工程系40401.不良影响：不良影响：视准准轴画出画出倾斜倾斜面面，观测同一竖直面内不同高度的目观测同一竖直面内不同高度的目标时，将有不同的水平度盘读数，标时，将有不同的水平度盘读数，从而产生测角误差从而产生测角误差2.检验：盘左，先照准高点左，先照准高点P，再投影至再投影至仪器高度得器高度得A点；点；盘右，先照准同一点右，先照准同一点P，再投影再投影至至仪器高度得器高度得B点；

27、点；如果如果AB不重合，不重合，则有此有此误差差3.校正：校正：标明明AB的中点的中点M照准照准M点，抬高望点，抬高望远镜至至P附附近近升降横升降横轴的一端使照准的一端使照准P点。点。4.横轴的检校 安徽工业大学 土木工程系41411.检验：安置仪器，用盘左、盘右两个镜位观测同一目标点，分别安置仪器，用盘左、盘右两个镜位观测同一目标点，分别使竖盘指标水准管气泡居中，读取竖盘读数使竖盘指标水准管气泡居中，读取竖盘读数L L和和R R，计算指计算指标差标差X X。如。如X X 超出超出11的范围，则需改正的范围，则需改正 2.校正：校正：盘右照准目标点，不含指标差的盘右读数应为盘右照准目标点，不含

28、指标差的盘右读数应为R-XR-X。转动转动竖直度盘指标水准管微动螺旋，使竖盘读数为竖直度盘指标水准管微动螺旋，使竖盘读数为R-XR-X，这时指标这时指标水准管气泡必然不再居中，可用拨针拨动指标水准管校正螺水准管气泡必然不再居中，可用拨针拨动指标水准管校正螺旋使气泡居中。旋使气泡居中。5.竖盘指标差的检校 安徽工业大学 土木工程系4242 基本基本结构与光学构与光学经纬仪相同；操作方法也基本相同；操作方法也基本相同。用微相同。用微电子技子技术自自动取得度取得度盘的的读数数，从，从而可以而可以经微微电脑进一步一步加工加工计算算用用电子水准器子水准器自自动传感感竖轴的的倾斜，斜，再再由由微微电脑自自

29、动对读数数加加倾斜改正数斜改正数。竖直度直度盘处的的电子水准器使子水准器使“指指标线”自自动处于于标准准位置。可以自位置。可以自动改正改正读数中的数中的c,i 误差影响差影响4.4 电子经纬仪电子经纬仪 安徽工业大学 土木工程系43431.精密电子经纬仪精密电子经纬仪 普普通通光光学学经经纬纬仪仪难难以以满满足足测测角角自自动动显显示示、自自动动记记录和自动传输数据的要求。录和自动传输数据的要求。世世界界上上第第一一台台电电子子经经纬纬仪仪(electronic theodolite)于于1968年年研研制制成成功功，80年年代代初初生生产产出出商商品品化化的的电电子子经经纬仪。纬仪。采采用用

30、光光电电扫扫描描度度盘盘，利利用用光光电电转转换换原原理理和和微微处处理理器器将将角角度度方方向向值值变变为为电电信信号号，从从而而完完成成自自动动化化测测角角的的全全过过程程，实实现现角角度度测测量量的的自自动动显显示示、自自动动记记录录和和自动传输数据，自动传输数据，这种经纬仪称为这种经纬仪称为电子经纬仪电子经纬仪。安徽工业大学 土木工程系44442.精密电子经纬仪的测角原理精密电子经纬仪的测角原理 电电子子经经纬纬仪仪与与光光学学经经纬纬仪仪外外形形结结构构相相似似，但但其其测测角角读读数数系系统统采采用用的的是是光光电电扫扫描描度度盘盘和和自自动动显显示示系系统统。根根据据光光电电扫扫

31、描描度度盘盘获获取取电电信信号号的的原原理理不不同同，电电子子经经纬仪电子测角系统也不同，主要有以下三种：纬仪电子测角系统也不同，主要有以下三种：1.1.编码度盘测角系统编码度盘测角系统即采用编码度盘及编码测微即采用编码度盘及编码测微器的绝对式测角系统；器的绝对式测角系统；3.3.动态测角系统动态测角系统即采用计时测角度盘并实现光电即采用计时测角度盘并实现光电动态扫描的绝对式测角系统。动态扫描的绝对式测角系统。2.2.光栅度盘测角系统光栅度盘测角系统即采用光栅度盘及莫尔干涉即采用光栅度盘及莫尔干涉条纹技术的增量式测角系统；条纹技术的增量式测角系统；安徽工业大学 土木工程系4545 光栅电信号光

32、栅电信号 前置放大前置放大 鉴鉴 幅幅 采样保持采样保持 A/DA/D转换转换 液晶显示液晶显示 键键 盘盘 串口通讯串口通讯 电子手薄电子手薄 CPU和存储器判判 向向 可逆计数器可逆计数器 电源电路电源电路 水平角传感器水平角传感器竖直角传感器竖直角传感器电子经纬仪电子经纬仪工作原理框图工作原理框图 安徽工业大学 土木工程系4646水平角水平角H H 计数器采样计数器采样 计数、细分计数、细分 A/DA/D转换转换 标准通讯标准通讯 角度单位变换（角度单位变换（DGMDGM变换）变换）LEDLED液晶显示液晶显示 可进行的各项改正可进行的各项改正 粗、精读数组合粗、精读数组合 竖直角竖直角

33、V V电子经纬仪电子经纬仪数据流程图数据流程图 开始判别结 束 安徽工业大学 土木工程系4747光栅度盘测角系统测角原理光栅度盘测角系统测角原理 安徽工业大学 土木工程系4848nET-02电子经纬仪的使用电子经纬仪的使用n如如图图为为南南方方测测绘绘仪仪器器公公司司生生产产的的ET-02电子经纬仪。电子经纬仪。n一一测测回回方方向向观观测测中中误误差差为为2，角角度度最最小小显显示示到到1，竖竖盘盘指指标标自自动动归归零零补补偿偿采用液体电子传感补偿器。采用液体电子传感补偿器。n可可以以与与南南方方测测绘绘公公司司生生产产的的光光电电测测距距仪仪和和电电子子手手簿簿连连接接，组组成成速速测测

34、全全站站仪仪，完完成野外数据的自动采集。成野外数据的自动采集。n仪仪器器设设有有双双操操作作面面板板，每每个个操操作作面面板板都都有有完完全全相相同同的的一一个个显显示示窗窗和和7个个功功能能键键，便便于于正正倒倒镜镜观观测测；望望远远镜镜的的十十字字丝丝分分划划板板和和显显示示窗窗均均有有照照明明光光源源，以以便便于于在在黑黑暗环境中观测。暗环境中观测。安徽工业大学 土木工程系4949电子经纬仪 安徽工业大学 土木工程系5050n(1)开机开机n仪器面板右上角的仪器面板右上角的PWR键为电源开关键。键为电源开关键。n当仪器处于关机状态时，按下该键当仪器处于关机状态时，按下该键2秒后可打开仪器

35、电源；秒后可打开仪器电源；n当仪器处于开机状态时，按下该键当仪器处于开机状态时，按下该键2秒可关闭仪器电源。秒可关闭仪器电源。n仪仪器器在在测测站站上上安安置置好好后后，打打开开仪仪器器电电源源时时，在在显显示示窗窗中中字字符符“HR”的的右边显示的是当前视线方向的水平度盘读数；右边显示的是当前视线方向的水平度盘读数；n在在显显示示窗窗中中字字符符“V”的的右右边边将将显显示示“OSET”字字符符，它它提提示示用用户户应应指指示示竖盘指标归零。竖盘指标归零。n将将望望远远镜镜置置于于盘盘左左位位置置，向向上上或或向向下下转转动动望望远远镜镜，当当其其视视准准轴轴通通过过水水平平视视线线位位置置

36、时时，显显示示窗窗中中字字符符“V”右右边边的的字字符符“OSET”将将变变成成当当前前视视准轴方向的竖直度盘读数值，即可进行角度测量准轴方向的竖直度盘读数值，即可进行角度测量。安徽工业大学 土木工程系51514.5 角度测量误差分析角度测量误差分析及注意事项及注意事项 一、仪器误差一、仪器误差1.视准轴误差视准轴误差;2.横轴误差横轴误差;3.竖轴误差竖轴误差;4.竖盘指标差竖盘指标差;5.水平度盘偏心误差水平度盘偏心误差;6.度盘刻划不均匀误差度盘刻划不均匀误差二、观测误差二、观测误差1.对中误差对中误差;2.目标偏心误差目标偏心误差;3.照准误差照准误差;4.读数误差读数误差三、外界条件的影响三、外界条件的影响温度温度;气压气压;大气折光大气折光;风力风力;阳光照射阳光照射;建筑物旁建筑物旁折光影响等折光影响等 安徽工业大学 土木工程系5252