全站儀

　　全站儀，即全站型電子測(cè)距儀（Electronic Total Station），是一種集光、機(jī)、電為一體的高技術(shù)測(cè)量?jī)x器，是集水平角、垂直角、距離（斜距、平距）、高差測(cè)量功能于一體的測(cè)繪儀器系統(tǒng)。與光學(xué)經(jīng)緯儀比較電子經(jīng)緯儀將光學(xué)度盤(pán)換為光電掃描度盤(pán)，將人工光學(xué)測(cè)微讀數(shù)代之以自動(dòng)記錄和顯示讀數(shù)，使測(cè)角操作簡(jiǎn)單化，且可避免讀數(shù)誤差的產(chǎn)生。因其一次安置儀器就可完成該測(cè)站上全部測(cè)量工作，所以稱(chēng)之為全站儀。廣泛用于地上大型建筑和地下隧道施工等精密工程測(cè)量或變形監(jiān)測(cè)領(lǐng)域。

　　全站儀與光學(xué)經(jīng)緯儀區(qū)別在于度盤(pán)讀數(shù)及顯示系統(tǒng)，光學(xué)經(jīng)緯儀的水平度盤(pán)和豎直度盤(pán)及其讀數(shù)裝置是分別采用（編碼盤(pán)）或兩個(gè)相同的光柵度盤(pán)和讀數(shù)傳感器進(jìn)行角度測(cè)量的。根據(jù)測(cè)角精度可分為0.5″，1″，2″，3″，5″，7″等幾個(gè)等級(jí)。

　　全站儀幾乎可以用在所有的測(cè)量領(lǐng)域。電子全站儀由電源部分、測(cè)角系統(tǒng)、測(cè)距系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理部分、通訊接口、及顯示屏、鍵盤(pán)等組成。

　　同電子經(jīng)緯儀、光學(xué)經(jīng)緯儀相比，全站儀增加了許多特殊部件，因此而使得全站儀具有比其它測(cè)角、測(cè)距儀器更多的功能，使用也更方便。這些特殊部件構(gòu)成了全站儀在結(jié)構(gòu)方面獨(dú)樹(shù)一幟的特點(diǎn)。

　　同軸望遠(yuǎn)鏡

　　全站儀的望遠(yuǎn)鏡實(shí)現(xiàn)了視準(zhǔn)軸、測(cè)距光波的發(fā)射、接收光軸同軸化。同軸化的基本原理是：在望遠(yuǎn)物鏡與調(diào)焦透鏡間設(shè)置分光棱鏡系統(tǒng)，通過(guò)該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)望遠(yuǎn)鏡的多功能，即既可瞄準(zhǔn)目標(biāo)，使之成像于十字絲分劃板，進(jìn)行角度測(cè)量。同時(shí)其測(cè)距部分的外光路系統(tǒng)又能使測(cè)距部分的光敏二極管發(fā)射的調(diào)制紅外光在經(jīng)物鏡射向反光棱鏡后，經(jīng)同一路徑反射回來(lái)，再經(jīng)分光棱鏡作用使回光被光電二極管接收；為測(cè)距需要在儀器內(nèi)部另設(shè)一內(nèi)光路系統(tǒng)，通過(guò)分光棱鏡系統(tǒng)中的光導(dǎo)纖維將由光敏二極管發(fā)射的調(diào)制紅外光傳也送給光電二極管接收 ，進(jìn)行而由內(nèi)、外光路調(diào)制光的相位差間接計(jì)算光的傳播時(shí)間，計(jì)算實(shí)測(cè)距離。

　　同軸性使得望遠(yuǎn)鏡一次瞄準(zhǔn)即可實(shí)現(xiàn)同時(shí)測(cè)定水平角、垂直角和斜距等全部基本測(cè)量要素的測(cè)定功能。加之全站儀強(qiáng)大、便捷的數(shù)據(jù)處理功能，使全站儀使用極其方便。

　　全站儀剖視圖

　　雙軸自動(dòng)補(bǔ)償

　　在儀器的檢驗(yàn)校正中已介紹了雙軸自動(dòng)補(bǔ)償原理，作業(yè)時(shí)若全站儀縱軸傾斜，會(huì)引起角度觀(guān)測(cè)的誤差，盤(pán)左、盤(pán)右觀(guān)測(cè)值取中不能使之抵消。而全站儀特有的雙軸（或單軸）傾斜自動(dòng)補(bǔ)償系統(tǒng)，可對(duì)縱軸的傾斜進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并在度盤(pán)讀數(shù)中對(duì)因縱軸傾斜造成的測(cè)角誤差自動(dòng)加以改正（某些全站儀縱軸最大傾斜可允許至±6′）。，也可通過(guò)將由豎軸傾斜引起的角度誤差，由微處理器自動(dòng)按豎軸傾斜改正計(jì)算式計(jì)算，并加入度盤(pán)讀數(shù)中加以改正，使度盤(pán)顯示讀數(shù)為正確值，即所謂縱軸傾斜自動(dòng)補(bǔ)償。

　　雙軸自動(dòng)補(bǔ)償?shù)乃捎玫臉?gòu)造（現(xiàn)有水平，包括Topcon，Trimble）：使用一水泡（該水泡不是從外部可以看到的，與檢驗(yàn)校正中所描述的不是一個(gè)水泡）來(lái)標(biāo)定絕對(duì)水平面，該水泡是中間填充液體，兩端是氣體。在水泡的上部?jī)蓚?cè)各放置一發(fā)光二極管，而在水泡的下部?jī)蓚?cè)各放置一光電管，用一接收發(fā)光二極管透過(guò)水泡發(fā)出的光。而后，通過(guò)運(yùn)算電路比較兩二極管獲得的光的強(qiáng)度。當(dāng)在初始位置，即絕對(duì)水平時(shí)，將運(yùn)算值置零。當(dāng)作業(yè)中全站儀器傾斜時(shí)，運(yùn)算電路實(shí)時(shí)計(jì)算出光強(qiáng)的差值，從而換算成傾斜的位移，將此信息傳達(dá)給控制系統(tǒng)，以決定自動(dòng)補(bǔ)償?shù)闹?。自?dòng)補(bǔ)償?shù)姆绞匠跤晌⑻幚砥饔?jì)算后修正輸出外，還有一種方式即通過(guò)步進(jìn)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)微型絲桿，把此軸方向上的偏移進(jìn)行補(bǔ)正，從而使軸時(shí)刻保證絕對(duì)水平。

　　鍵盤(pán)

　　鍵盤(pán)是全站儀在測(cè)量時(shí)輸入操作指令或數(shù)據(jù)的硬件，全站型儀器的鍵盤(pán)和顯示屏均為雙面式，便于正、倒鏡作業(yè)時(shí)操作。

　　存儲(chǔ)器

　　全站儀存儲(chǔ)器的作用是將實(shí)時(shí)采集的測(cè)量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)起來(lái)，再根據(jù)需要傳送到其它設(shè)備如計(jì)算機(jī)等中，供進(jìn)一步的處理或利用，全站儀的存儲(chǔ)器有內(nèi)存儲(chǔ)器和存儲(chǔ)卡兩種。

　　全站儀內(nèi)存儲(chǔ)器相當(dāng)于計(jì)算機(jī)的內(nèi)存（RAM），存儲(chǔ)卡是一種外存儲(chǔ)媒體，又稱(chēng)PC卡，作用相當(dāng)于計(jì)算機(jī)的磁盤(pán)。

　　通訊接口

　　全站儀可以通過(guò)RS-232C通訊接口和通訊電纜將內(nèi)存中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)輸入計(jì)算機(jī)，或?qū)⒂?jì)算機(jī)中的數(shù)據(jù)和信息經(jīng)通訊電纜傳輸給全站儀，實(shí)現(xiàn)雙向信息傳輸。

　　什么是全站儀數(shù)據(jù)采集

　　站儀數(shù)據(jù)采集說(shuō)明

　　一、 設(shè)置測(cè)站點(diǎn)：

　　1、按MENU鍵進(jìn)入主菜單，按F1鍵選擇數(shù)據(jù)采集功能。

　　2、選擇一個(gè)文件后，按回車(chē)鍵（確認(rèn)）結(jié)束。

　　3、按F1鍵（輸入測(cè)站點(diǎn)），按F1 鍵輸入點(diǎn)名、編碼、儀高，再按F4鍵確認(rèn)。

　　4、按F4（坐標(biāo)鍵）進(jìn)入到測(cè)站點(diǎn)坐標(biāo)輸入界面，輸入坐標(biāo)N、E、Z的值。按回車(chē)鍵確認(rèn)后結(jié)束。按F4鍵，記錄，按F4鍵（即：是，記錄數(shù)據(jù)）。

　　5、然后進(jìn)入到儀器高的輸入界面，輸入儀器高度，按回車(chē)鍵確認(rèn)。這時(shí)完成測(cè)站點(diǎn)的設(shè)置。

　　二、 設(shè)置后視點(diǎn)

　　1、 回到數(shù)據(jù)采集菜單。在數(shù)據(jù)采集菜單中按F2（輸入后視點(diǎn)鍵）

　　2、按F1鍵輸入點(diǎn)名、編碼，儀器高度，按F3后視鍵，進(jìn)入后視點(diǎn)輸入界面。輸入點(diǎn)名后，按F4鍵，進(jìn)行后視點(diǎn)坐標(biāo)輸入，按回車(chē)鍵確認(rèn)。

　　2、 然后按F4測(cè)量鍵，再按F1角度鍵，顯示后視點(diǎn)方位角，按F4鍵（即：記錄）。完成后視點(diǎn)的設(shè)置。

　　三、 開(kāi)始數(shù)據(jù)采集

　　1、回到數(shù)據(jù)采集菜單。在數(shù)據(jù)采集菜單中按F3（測(cè)量）。

　　2、按F1輸入觀(guān)測(cè)點(diǎn)點(diǎn)名、編碼、棱鏡高度，按回車(chē)鍵確認(rèn)。按F3（測(cè)量鍵），按F3坐標(biāo)鍵，開(kāi)始坐標(biāo)測(cè)量。測(cè)量完成后，按F4記錄鍵，記錄數(shù)據(jù)。

　　3、按F4同前鍵，可進(jìn)行下一個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo)測(cè)量工作。