【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 對(duì)準(zhǔn)太陽(yáng)和強(qiáng)光源， 以免損壞接收鏡內(nèi)的光敏二極管 。在陽(yáng)光下必須撐傘以遮陽(yáng)光。 ?測(cè)距儀不要在高壓線下附近設(shè)站，以免受強(qiáng)磁場(chǎng)影響。 ?測(cè)距儀在使用及保管過(guò)程中注意防震、防潮、防高溫。 ● 蓄電池應(yīng)注意及時(shí)充電。 紅外測(cè)距儀是使用鎳鎘可充電電池作為供電電源，由于鎳鎘電池具有記憶效應(yīng)，所以一定要確認(rèn)電池的電量已經(jīng)全部用完后才可以充電，否則電池的容量會(huì)逐漸減小而損壞電池； 儀器不用時(shí)，電池要充電保存。 2022/4/12 測(cè)量學(xué)第四章 53 (七 )誤差分析和精度分析 nfc20π2??D＝ （ N＋ ）＋ K 測(cè)距公式則可寫(xiě)成 mD＝ ( ＋ ＋ ) D2＋ ＋ （ 423） 202c0cm22nmn22fmf224 m ?????????2Km轉(zhuǎn)化為中誤差形式： 上式中 :前一項(xiàng)與距離成正比，稱 比例誤差 ；后兩項(xiàng)與距離無(wú)關(guān)，稱 固定誤差 。 (1) 測(cè)定真空光速 c0的相對(duì)精度已達(dá) 1 109，其影響可略而不計(jì)； (2) 折射率 ng引起的誤差決定于氣象參數(shù)的精度。如果大氣改正達(dá)到106的精度，則空氣溫度須測(cè)量到 1℃ ，大氣壓力測(cè)量到 300 Pa。 (3) 調(diào)制頻率 f引起的誤差，是由于安置頻率的不準(zhǔn)以及由于晶體老化而產(chǎn)生的頻率漂移而產(chǎn)生的誤差，對(duì)于短程測(cè)距儀一般可不予考慮； (4) 測(cè)相誤差不僅與 測(cè)相方式 有關(guān)，還包括 照準(zhǔn)誤差 、 幅相誤差 以及 噪音 引起的誤差。 2022/4/12 測(cè)量學(xué)第四章 54 以上分析可以看出，測(cè)距儀的測(cè)距誤差主要有三類： (1) 固定誤差：與距離無(wú)關(guān)的誤差； (2) 比例誤差：與距離成比例的誤差； (3) 周期誤差 : 按距離成周期變化的誤差。 此外測(cè)距誤差還包括儀器和反光鏡的對(duì)中誤差。 照準(zhǔn)誤差 產(chǎn)生的原因是由于發(fā)光二極管所發(fā)射的光束相位不均勻性。 幅相誤差 是由于接受信號(hào)的強(qiáng)弱不同而產(chǎn)生的。在測(cè)距時(shí)按規(guī)定的信號(hào)強(qiáng)度范圍作業(yè)，就可基本消除幅相誤差的影響。 由于大氣的抖動(dòng)以及工作電路本身產(chǎn)生 噪音 也能引起測(cè)相誤差。這種誤差是隨機(jī)性質(zhì)的，符合高斯分布規(guī)律。為了消弱噪音的影響，必須增大信號(hào)強(qiáng)度，并采用多次檢相取平均的辦法（一般一次測(cè)相結(jié)果是幾百至上萬(wàn)次檢相的平均值）。 (5) 加常數(shù)誤差是由于加常數(shù)測(cè)定不準(zhǔn)確而產(chǎn)生的剩余值。這項(xiàng)誤差與檢測(cè)精度有關(guān)。 除上述誤差外，還包括測(cè)距儀光電系統(tǒng)產(chǎn)生的干擾信號(hào)而引起的按距離成周期變化的 周期誤差 。由于周期誤差相對(duì)較小，所以估計(jì)精度時(shí)不予考慮。 誤差分析 2022/4/12 測(cè)量學(xué)第四章 55 電磁波測(cè)距的誤差主要為兩類，一類為固定誤差；另一類為比例誤差。周期誤差由于很小，一般不予考慮。 （ 1）標(biāo)稱精度 ：指電磁波測(cè)距儀出廠時(shí)的儀器的精度限額，儀器的實(shí)際精度若不低于此值，該儀器即合格，它并不是該儀器的實(shí)際精度。 標(biāo)稱精度為： mD ＝ A＋ B 106 （ 4— 23） 式中： A為固定誤差， B為比例誤差系數(shù)（ mm/km） 2．精度評(píng)定 （ 2）檢定后的實(shí)際精度 ：儀器經(jīng)過(guò)檢定后，成果經(jīng)過(guò)各種常數(shù)改正，其精度要高于標(biāo)稱精度。 經(jīng)檢定后的實(shí)際精度為： 222RKdD mmmm ???(4－ 24) 式中 ： mD—— 測(cè)距中誤差； mK—— 加常數(shù) K的檢測(cè)中誤差； mR—— 乘常數(shù) R的檢測(cè)中誤差； md—— 和距離無(wú)關(guān)的測(cè)距中誤差， ? ?1?? nvvmd(4—25) 對(duì)某一距離重復(fù)觀測(cè) md， 若在已知距離基線上觀測(cè)， ? ?nm d??? (426) 2022/4/12 測(cè)量學(xué)第四章 56 二、 電子經(jīng)緯儀、激光經(jīng)緯儀 （一）電子經(jīng)緯儀 1．電子測(cè)角原理簡(jiǎn)介 電子測(cè)角仍然采用度盤(pán)進(jìn)行 . 電子測(cè)角是從特殊格式的度盤(pán)上取得電信號(hào)，根據(jù)電信號(hào)再轉(zhuǎn)換成角度，并且自動(dòng)地以數(shù)字形式輸出，顯示在電子顯示屏上，并記錄在儲(chǔ)存器中。電子測(cè)角度盤(pán)根據(jù)取得電信號(hào)的方式不同，可分為光柵度盤(pán)測(cè)角、編碼度盤(pán)測(cè)角和電柵度盤(pán)測(cè)角等。 2022/4/12 測(cè)量學(xué)第四章 57 167。 全站儀測(cè)角原理 全站儀的測(cè)角原理 靜態(tài)度盤(pán)測(cè)角 動(dòng)態(tài)度盤(pán)測(cè)角 編碼度盤(pán)測(cè)角 光柵度盤(pán)測(cè)角 2022/4/12 測(cè)量學(xué)第四章 58 一、編碼度盤(pán)測(cè)角原理 扇區(qū)型碼盤(pán) 條碼型碼盤(pán) 2022/4/12 測(cè)量學(xué)第四章 59 二、編碼度盤(pán)與光柵度盤(pán)測(cè)角特點(diǎn)比較 比較項(xiàng)目 編碼度盤(pán) 光柵度盤(pán) 測(cè)角方式 絕對(duì)式 增量式 關(guān)機(jī)后角度信息 保留 不保留 誤差與躁聲 不積累 積累 制造工藝 復(fù)雜 簡(jiǎn)單 2022/4/12 測(cè)量學(xué)第四章 60 三、電子測(cè)角中的軸系補(bǔ)償與改正 新型液態(tài)雙軸自動(dòng)補(bǔ)償系統(tǒng) 補(bǔ)償： （ 1） 垂直軸傾斜對(duì) 垂直 度盤(pán)讀數(shù)的影響 （ 2） 垂直軸傾斜對(duì) 水平 度盤(pán)讀數(shù)的影響 2022/4/12 測(cè)量學(xué)第四章 61 電子經(jīng)緯儀圖片 問(wèn)世于 20世紀(jì) 60年代末 ， 它為測(cè)量工作自動(dòng)化創(chuàng)造了有利條件 ， 大大降低了測(cè)量外業(yè)的勞動(dòng)強(qiáng)度 ， 提高了觀測(cè)精度 ， 方便 、 快捷 、 精確 。 2022/4/12 測(cè)量學(xué)第四章 62 ? 僅需對(duì)準(zhǔn)目標(biāo)，若儀器內(nèi)置有驅(qū)動(dòng)馬達(dá)及 CCD系統(tǒng)，還可自動(dòng)搜尋目標(biāo)。 ? 水平度盤(pán)和豎直度盤(pán)讀數(shù)同時(shí)顯示，省卻了估讀過(guò)程；通過(guò)接口可直接將數(shù)據(jù)輸入計(jì)算機(jī)，不需手工記入手簿。消除了讀數(shù)、記錄時(shí)的誤差或人為錯(cuò)誤。 ? 采用雙軸傾斜傳感器來(lái)檢測(cè)儀器傾斜狀態(tài)，由儀器傾斜所造成的水平角和豎直角誤差，可通過(guò)電子系統(tǒng)進(jìn)行自動(dòng)補(bǔ)償。 ? 角度計(jì)量單位（ 360?六十進(jìn)制、十進(jìn)制， 400格度， 6 400密位）可自動(dòng)換算 。 ? 帶有輸入鍵盤(pán)，且有若干功能鍵。如：水平度盤(pán)讀數(shù)置零或鎖定、水平角左、右角轉(zhuǎn)換、坡度顯示等。 ? 可單次測(cè)量（精度較高），也可動(dòng)態(tài)跟蹤目標(biāo)連續(xù)測(cè)量（精度較低，用于施工放樣），且可選擇不同的最小角度單位。 2022/4/12 測(cè)量學(xué)第四章 63 （二）激光經(jīng)緯儀 ?激光經(jīng)緯儀主要用于準(zhǔn)直測(cè)量 (alignment survey)。 ?準(zhǔn)直測(cè)量就是定出一條標(biāo)準(zhǔn)的直線，作為土建安裝等施工放樣的基準(zhǔn)線。 蘇州一光儀器有限公司生產(chǎn)的 J2JDB激光經(jīng)緯儀 2022/4/12 測(cè)量學(xué)第四章 64 ? J2JDB激光經(jīng)緯儀是在 DJ2光學(xué)經(jīng)緯儀上設(shè)置了一個(gè)半導(dǎo)體激光發(fā)射裝置，將發(fā)射的激光導(dǎo)入望遠(yuǎn)鏡的視準(zhǔn)軸方向，從望遠(yuǎn)鏡物鏡端發(fā)射。 ? 激光光束與望遠(yuǎn)鏡視準(zhǔn)軸保持同軸、同焦。 J2JDB激光經(jīng)緯儀發(fā)射的激光在 100米處的光斑直徑為 5mm，白天的有效射程為 200m，儀器使用兩節(jié) 5號(hào)堿性電池供電，一對(duì)新電池可供使用一個(gè)工作日。 ? 激光經(jīng)緯儀除具有光學(xué)經(jīng)緯儀的所有功能外，還可以提供一條可見(jiàn)的激光光束，可以廣泛應(yīng)用于高層建筑的軸線投測(cè)、隧道測(cè)量、大型管線的鋪設(shè)、橋梁工程、大型船舶制造、飛機(jī)形架安裝等領(lǐng)域。當(dāng)用于傾斜角很大的測(cè)量作業(yè)時(shí)，可以安裝上隨機(jī)附件彎管目鏡；為了使目標(biāo)處的激光光斑更加清晰，以提高測(cè)量精度，可以使用隨機(jī)附件激光覘牌。 2022/4/12 測(cè)量學(xué)第四章 65 附 水平角觀測(cè)方法 ? 正鏡 ：是指觀測(cè)者正對(duì)望遠(yuǎn)鏡目鏡時(shí)，豎直度盤(pán)位于望遠(yuǎn)鏡的左側(cè)叫正鏡，也稱作盤(pán)左位置； ? 倒鏡 ：是指觀測(cè)者正對(duì)望遠(yuǎn)鏡目鏡時(shí) ， 豎直度盤(pán)位于望遠(yuǎn)鏡的右側(cè)叫倒鏡 ， 也稱作盤(pán)右位置 。 ? 一測(cè)回中觀測(cè) —— 正 、 倒鏡兩個(gè)盤(pán)位觀測(cè) 。 理論上 ， 正 、 倒鏡瞄準(zhǔn)同一目標(biāo)時(shí)水平度盤(pán)讀數(shù)相差 180? ， 正 、倒鏡觀測(cè)可削弱儀器誤差影響 ,還可檢核測(cè)角精度 。 觀測(cè)方法： 測(cè)回法 、 方向觀測(cè)法 2022/4/12 測(cè)量學(xué)第四章 66 一、測(cè) 回 法 測(cè)回法適用于觀測(cè)兩個(gè)方向的單角 。 ?一測(cè)回觀測(cè)步驟 ： 1． 以盤(pán)左位置瞄準(zhǔn)目標(biāo) A， 讀取度盤(pán)讀數(shù) a左 ， 順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)照準(zhǔn)部瞄準(zhǔn)目標(biāo) B， 讀取度盤(pán)讀數(shù) b左 。 上半測(cè)回角值 β 左 = b左－ a左； 2． 以盤(pán)右位置瞄準(zhǔn)目標(biāo) B， 讀取度盤(pán)讀數(shù) b右 ， 逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)照準(zhǔn)部瞄準(zhǔn)目標(biāo) A， 讀取度盤(pán)讀數(shù) a右 。 下半測(cè)回角值 β 右 = b右－ a右； 3. β 左－ β 右 限值時(shí) ， 一測(cè)回角值 β =（ β 左＋ β 右 ） 247。 2 填表計(jì)算 2022/4/12 測(cè)量學(xué)第四章 67 O A B ?測(cè)回法觀測(cè)記錄表 2022/4/12 測(cè)量學(xué)第四章 68 說(shuō)明： （ 1）盤(pán)左、盤(pán)右觀測(cè)可檢核觀測(cè)中有無(wú)錯(cuò)誤，亦可抵消一部分儀器誤差的影響 ,提高觀測(cè)精度。 （ 2） 上、下半測(cè)回角值較差的限差應(yīng)滿足有關(guān)測(cè)量規(guī)范的限差規(guī)定 (DJ6經(jīng)緯儀，一般為 30?或 40?),當(dāng)較差小于限差 ,可取平均值作為一測(cè)回的角值 ,否則應(yīng)重測(cè)。 （ 3）若精度要求較高時(shí) ,可按規(guī)范要求測(cè)多個(gè)測(cè)回 ,當(dāng)各測(cè)回間的角值較差滿足限差規(guī)定 （ 如 DJ6經(jīng)緯儀，一般為 20?或 24?）時(shí) ,方可取各測(cè)回的平均值作為最后結(jié)果，否則應(yīng)重測(cè)。并要求 各測(cè)回間在 起始方向 的盤(pán)左鏡位改變度盤(pán)位置 ,其 變化量 為180176。 /n(n 測(cè)回?cái)?shù) )。 （ 4） 計(jì)算角值時(shí)始終為 “ 右 目標(biāo)讀數(shù) – 左目標(biāo)讀數(shù) ” (由于水平度盤(pán)為順時(shí)針刻劃 ).所謂 “ 左 ” 、 “ 右 ” 是指 站在測(cè)站點(diǎn)面向所要測(cè)的角度方向 ,左手側(cè)目標(biāo)為左目標(biāo) ,右手側(cè)目標(biāo)為右目標(biāo)。 若 “ 右 –左 ” 其差值＜ 0?時(shí) ,則結(jié)果應(yīng)加 360?。 2022/4/12 測(cè)量學(xué)第四章 69 二、方向觀測(cè)法 適用范圍：在一個(gè)測(cè)站上，觀測(cè)三個(gè)及以上方向構(gòu)成數(shù)個(gè)水平角時(shí)。 (三個(gè)方向不歸零 ) （ 2） 由零方向 A起始 ,按順時(shí)針依次精確瞄準(zhǔn)各點(diǎn)讀數(shù) A→ B→ C→ D→ A(即所謂“全圓” ),并記入方向觀測(cè)法記錄表 5－ 3。 1 、上半測(cè)回 (盤(pán)左 ) （ 1）選擇距離適中的 A目標(biāo)為起始方向（稱為零方向），瞄準(zhǔn) A目標(biāo)，讀取水平度盤(pán)讀數(shù)； 2．下半測(cè)回（盤(pán)右） （ 1） 縱轉(zhuǎn)望遠(yuǎn)鏡 180 176。 ,使儀器為盤(pán)右位置； （ 2） 按逆時(shí)針順序依次精確瞄準(zhǔn)各點(diǎn)讀數(shù)。 D→C→B→A 。將讀數(shù)記入方向觀測(cè)法記錄表 5－ 3中 ,(15列 )。 當(dāng)用 J2經(jīng)緯儀進(jìn)行等級(jí)測(cè)量時(shí)，每個(gè)方向需符合兩次讀數(shù)。 上半測(cè)回應(yīng)從上向下記錄 ,下半測(cè)回應(yīng)從下向上記錄 。 2022/4/12 測(cè)量學(xué)第四章 70 方向觀測(cè)法觀測(cè)記錄表 測(cè)回序數(shù) 測(cè) 站 目 標(biāo)