【正文】 135 2701809045225167。 電子測角 三、碼區(qū)度盤測角原理0123456789101112131415碼區(qū)碼道 碼區(qū)碼道1．二進制編碼度盤測角 (Binary Coding Circle)216。 碼道 : 編碼度盤分為若干寬度相同的同心圓環(huán)216。 碼區(qū) 在碼道的基礎(chǔ)上，將編碼度盤分成數(shù)目一定、面積相等的扇形區(qū)216。 關(guān)系 設(shè)碼道數(shù)為 n， 則相應(yīng)的碼區(qū)數(shù) S為 ： EE0101發(fā)光管光電二極管旋轉(zhuǎn)軸R R 碼區(qū)的各碼道處理成透光 (1)、不透光 (0)，通過 光電二極管將光信號轉(zhuǎn)換為電信號，即獲得該碼區(qū)的二進制讀數(shù)。167。 電子測角 1．二進制編碼度盤測角 二進制數(shù)經(jīng)譯碼器轉(zhuǎn)換成十進制值，然后乘以一個權(quán)重，則每一組二進制碼一一對應(yīng)度盤分劃中的某一角度值，從而實現(xiàn)角度測量的自動讀數(shù)與顯示。167。 電子測角 1．二進制編碼度盤測角區(qū)間 編碼 角度 區(qū)間 編碼 角度0 0000 0?00? 8 1000 180?00?1 0001 22?30? 9 1001 202?30?2 0010 45?00? 10 1010 225?00?3 0011 67?30? 11 1011 247?30?4 0100 90?00? 12 1100 270?00?5 0101 112?30? 13 1101 292?30?6 0110 135?00? 14 1110 315?00?7 0111 157?30? 15 1111 337?30? 編碼度盤的角度信息刻制在玻璃度盤上，因此編碼度盤具有以下兩方面的優(yōu)點：q 儀器一開機即可讀取和顯示角度信息q 關(guān)機后角度信息不丟失q 度盤測角誤差不積累216。 碼區(qū)度盤測角的優(yōu)點因此，常稱編碼度盤測角為 絕對式測角 。167。 電子測角 1．二進制編碼度盤測角 由于制造誤差的影響，相鄰兩碼區(qū)的交界線存在 鋸齒誤差，此處易產(chǎn)生讀數(shù)錯誤。光電二極管15 0相鄰碼區(qū)的碼道狀態(tài)有幾個同時發(fā)生變化。 216。 碼區(qū)度盤測角的缺點粗差產(chǎn)生的根本原因 ….圖中：正確 0000（相當(dāng) 0176。 讀數(shù)） 實際 1000（相當(dāng) 180176。 讀數(shù)）167。 電子測角 1．二進制編碼度盤測角 葛萊于 1953發(fā)明了新的編碼方式 —— 葛萊碼 （ Gray Code）， 亦稱 循環(huán)碼 。 當(dāng)二進制的位數(shù)為 n時，循環(huán)碼數(shù)也有 n位，兩者之間的邏輯關(guān)系為： 式中： B表示二進制碼， G表示葛萊碼， i為 1至 n1之間的整數(shù)。 167。 電子測角 (Gray Code Circle) 4位二進制碼、葛萊碼和對應(yīng)的十進制數(shù)之間的關(guān)系如表所示 :狀態(tài) 二進制碼 Grey碼 狀態(tài) 二進制碼 Grey碼0 0000 0000 8 1000 11001 0001 0001 9 1001 11012 0010 0011 10 1010 11113 0011 0010 11 1011 11104 0100 0110 12 1100 10105 0101 0111 13 1101 10116 0110 0101 14 1110 10017 0111 0100 15 1111 1000167。 電子測角 即使葛萊碼盤存在鋸齒誤差，由此產(chǎn)生的誤差只影響到相鄰碼區(qū)，不大于一個碼區(qū)對應(yīng)的角度值。葛萊碼度盤的特點是：216。 各位數(shù)均為無權(quán)代碼；216。 相鄰兩數(shù)之間只有一位碼發(fā)生變化。167。 電子測角 216。 原因 要提高角度分辨率，需要增加碼區(qū)數(shù)量。而碼區(qū)數(shù)的增加，顯然要減小碼區(qū)弧長和面積，增加制作難度。 216。 示例 若角度最小分辨率為 10″ ， 儀器度盤直徑為 80mm，則有： 碼區(qū)數(shù)為 129600 碼區(qū)最外沿的弧長為 3. 碼區(qū)度盤的電子測微原理167。 電子測角 度盤中心光電接收管?S帶正弦刻縫的葛萊碼盤正弦刻縫八碼道碼區(qū)216?；窘Y(jié)構(gòu)外側(cè) : 八碼道葛萊碼刻劃 角度分劃為 176。 決定角度的 度、分 值內(nèi)側(cè) : 全圓 128個周期的正弦刻縫216?；驹? 對每個正弦刻縫內(nèi)插 1000個脈沖 ,即把全圓分為 128000個分劃，每一分劃約為 10″ ，決定角度中的 分、秒 值。167。 電子測角 3. 碼區(qū)度盤的電子測微原理 多碼道碼區(qū)度盤的加工工藝比較復(fù)雜，成本較高。 20世紀 90年代以后，徠卡全站儀普通采用了 條碼度盤 。 條碼 是由一組按一定編碼規(guī)則排列的條、空符號，用以表示一定的字符、數(shù)字及符號組成的信息。條碼系統(tǒng)是由條碼符號設(shè)計、制作及掃描閱讀組成的自動識別系統(tǒng)。 條形編碼167。 電子測角 四、條碼度盤測角原理徠卡全站儀條碼度盤167。 電子測角 四、條碼度盤測角原理 條碼度盤使用條形系統(tǒng)區(qū)分和識別度盤的角度信息，其主要特點是 只需一個刻劃碼道 。1—— 發(fā)光管2—— 光路系統(tǒng)3—— 條碼度盤4—— 線性 CCD陣列 由發(fā)光管發(fā)出的光線通過一定光路照亮度盤上的一組條形碼，該條形碼由一線性 CCD陣列識別，經(jīng)一個 8位A/D（ 模 /數(shù)）轉(zhuǎn)換器讀出，提供大約 （ 176。 ） 精度的概略讀數(shù)。 167。 電子測角 四、條碼度盤測角原理167。 電子測角 四、條碼度盤測角原理在對徑設(shè)置多個條碼探測裝置，其作用為：216。 提高角度的讀數(shù)精度216。 消除度盤偏心差 徠卡 TC1800對徑安裝一對條碼探測裝置；而 TC2022對徑設(shè)置兩對條碼探測裝置，采用專用角度計量儀器 TPM對全站儀度盤偏心的幅度和度盤偏心的相位角進行測定，測角精度隨著 CCD陣列的增加而增加。 167。 電子測角 四、條碼度盤測角原理216。條形碼識別167。 電子測角 四、條碼度盤測角原理q 確定 CCD陣列上獨立編碼線的中心位置q 使用適當(dāng)?shù)挠嬎惴椒ㄇ蟮闷骄?，完成精密測量 捕獲至少 10條 編碼線才能確定位置，通常情況下，單次測量可包含大約 60條 編碼線，因此改進了角度內(nèi)插精度，進一步提高了角度測量的可靠性。 補充： 常用的角度單位： 360度六十進制： 176?！洹? 360度十進制： 176。