全站仪的基本认识

1、全站仪的基本认识 一、全站仪的类型 二、全站仪的基本结构及用途 八十年代末、九十年代初，人们根据电子测角系统 和电子测距系统的发展不平衡，将全站仪分成两大类， 即积木式和整体式。 1.积木式（Modular），也称组合式，它是指电 子经纬仪和测距仪既可以分离也可以组合。用 户可以根据实际工作的要求，选择测 角、测距设 备进行组合。 2.整体式（Integrated），也称集成式，它是指 电子经纬仪和测距仪做成一个整体，无法分离。 九十年代以来，基本上都发展为整体式 全站仪。随着计算机技术的不断发展与应用 以及用户的特殊要求与其它工业技术的用， 全站仪出现了一个新的发展时期，出现了内 存、防水型

2、、防爆型、电脑型等等的全仪， 使得全站仪这一最常规的测量仪器越来越满 足各项测绘工作的需求，发挥更大的作用。 全站仪几乎可以用在所有的测量领域。电子 全站仪由电源部分、测角系统、测距系统、数 据处理部分、通讯接口、及显示屏、键盘等组成。 同电子经纬仪、光学经纬仪相比，全站仪增 加了许多特殊部件，因此而使得全站仪具有比其、 它测角、测距仪器更多的功能，使用也更方便。 这些特殊部件构成了全站仪在结构方面独树一帜 的特点。 全站仪的望远镜实现了视准轴、测距光波 的发射、接收光轴同轴化。 同轴性使得望远镜一次瞄准即可实现同时 测定水平角、垂直角和斜距等全部基本测 量要素的测定功能。加之全站仪强大、便

3、捷的数据处理功能，使全站仪使用极其方 便。 在仪器的检验校正中已介绍了双轴自动补偿原理， 作业时若全站仪纵轴倾斜，会引起角度观测的误 差，盘左、盘右观测值取中不能使之抵消。而全 站仪特有的双轴（或单轴）倾斜自动补偿系统， 可对纵轴的倾斜进行监测，并在度盘读数中对因 纵轴倾斜造成的测角误差自动加以改正(某些全站 仪纵轴最大倾斜可允许至6）。，也可通过将 由竖轴倾斜引起的角度误差，由微处理器自动按 竖轴倾斜改正计算式计算，并加入度盘读数中加 以改正，使度盘显示读数为正确值，即所谓纵轴 倾斜自动补偿。 键盘是全站仪在测量时输入操作指令或数 据的硬件，全站型仪器的键盘和显示屏均 为双面式，便于正、倒镜

4、作业时操作。 全站仪存储器的作用是将实时采集的测量 数据存储起来，再根据需要传送到其它设 备如计算机等中，供进一步的处理或利用， 全站仪的存储器有内存储器和存储卡两种。 全站仪内存储器相当于计算机的内存(RAM)， 存储卡是一种外存储媒体，又称PC卡，作 用相当于计算机的磁盘。 全站仪可以通过BS232C通讯接口和通讯 电缆将内存中存储的数据输入计算机，或 将计算机中的数据和信息经通讯电缆传输 给全站仪，实现双向信息传输。 全站仪的类型 全站型电子速测仪是由电子测角、电子测距、 电子计算和数据存储系统等组成，它本身就是一个 带有特殊功能的计算机控制系统。 从总体上看，全站仪有下列两大部分组成：

5、 1)为采集数据而设置的专用设备：主要有电子测角系统、 电子测距 系统、数据存储系统，还有自动补偿设备等。 2)过程控制机：主要用于有序地实现上述每一专用设备的 功能。过 程控制机包括与测量数据相联接的外围设备及进行计算、 产生指 令的微处理机。 只有上面两大部分有机结合，才能真正地体现“全站” 功能，即既要自动完成数据采集，又要自动处理数据和控 制整个测量过程。 现代测量技术室现代测量技术室S u r v e y 现代测量学现代测量学 一、电子经纬仪与全站仪简介一、电子经纬仪与全站仪简介 自动显示、计算、存贮、数据交换自动显示、计算、存贮、数据交换 全站仪：全站仪： 电子经纬仪电子经纬仪 可

6、通过输出端口直接输出测量结果可通过输出端口直接输出测量结果 采用了光电技术采用了光电技术 数字显示数字显示 电子测角、电子测距和微处理器电子测角、电子测距和微处理器 全站型电子速测仪（全站型电子速测仪（Electronic Total StationElectronic Total Station） 现代测量技术室现代测量技术室S u r v e y 现代测量学现代测量学索佳电子经纬仪索佳电子经纬仪 现代测量技术室现代测量技术室S u r v e y 现代测量学现代测量学 现代测量技术室现代测量技术室S u r v e y 现代测量学现代测量学 现代测量技术室现代测量技术室S u r v e

7、y 现代测量学现代测量学 现代测量技术室现代测量技术室S u r v e y 现代测量学现代测量学 现代测量技术室现代测量技术室S u r v e y 现代测量学现代测量学 现代测量技术室现代测量技术室S u r v e y 现代测量学现代测量学 现代测量技术室现代测量技术室S u r v e y 现代测量学现代测量学 现代测量技术室现代测量技术室S u r v e y 现代测量学现代测量学 现代测量技术室现代测量技术室S u r v e y 现代测量学现代测量学 现代测量技术室现代测量技术室S u r v e y 现代测量学现代测量学 现代测量技术室现代测量技术室S u r v e y 现代

8、测量学现代测量学 现代测量技术室现代测量技术室S u r v e y 现代测量学现代测量学 现代测量技术室现代测量技术室S u r v e y 现代测量学现代测量学 现代测量技术室现代测量技术室S u r v e y 现代测量学现代测量学 现代测量技术室现代测量技术室S u r v e y 现代测量学现代测量学 现代测量技术室现代测量技术室S u r v e y 现代测量学现代测量学 全站仪的主要特点全站仪的主要特点 q水平角、垂直角、斜距自动显示，自动计算镜站坐标、高程、平距等数据；水平角、垂直角、斜距自动显示，自动计算镜站坐标、高程、平距等数据； q数据记录和存储方式多样：内存、数据记录和

9、存储方式多样：内存、PCMCIAPCMCIA卡、串口通讯；卡、串口通讯； q对水平角和垂直角自动进行补偿；对水平角和垂直角自动进行补偿； q对距离进行气象改正和仪器常数改正；对距离进行气象改正和仪器常数改正； q提供数字或图形形式的电子气泡用于整平；提供数字或图形形式的电子气泡用于整平； q激光对点器；激光对点器； 现代测量技术室现代测量技术室S u r v e y 现代测量学现代测量学 全站仪的主要特点（续）全站仪的主要特点（续） q提供丰富的应用程序提供丰富的应用程序, ,例如：坐标放样、导线测量、后方交会、面积计例如：坐标放样、导线测量、后方交会、面积计 算、悬高测量等；算、悬高测量等；

10、 q软件可升级，支持用户开发应用程序；软件可升级，支持用户开发应用程序； q自动跟踪照准棱镜；自动跟踪照准棱镜； q无合作目标测距；（无合作目标测距；（overover） 6.16.1全站仪的结构全站仪的结构 1电子经纬仪电子经纬仪 电子经纬仪的外形、机械转动部分及光学照准部分与一般光学经纬仪基本相同，电子经纬仪的外形、机械转动部分及光学照准部分与一般光学经纬仪基本相同， 其主要的不同在于：电子经纬仪采用电子手段测定不同方向的角度，在其内部还其主要的不同在于：电子经纬仪采用电子手段测定不同方向的角度，在其内部还 装置了一个微处理器，由它来控制电子测角、测距，以及各项固定参数如温度、装置了一个微

11、处理器，由它来控制电子测角、测距，以及各项固定参数如温度、 气压等信息的输入、输出，还由它进行安置、观测误差的改正、有关数据的实时气压等信息的输入、输出，还由它进行安置、观测误差的改正、有关数据的实时 处理及控制电子手薄。处理及控制电子手薄。 2光电测距仪光电测距仪 3数据自动记录装置（电子手簿）数据自动记录装置（电子手簿） 全站仪一般均有与之相匹配的数据自动记录装置，称之为电子手簿。一全站仪一般均有与之相匹配的数据自动记录装置，称之为电子手簿。一 般电子手簿与全站仪连接时，自动记录测量数据；若不连接，则可由键盘输入观般电子手簿与全站仪连接时，自动记录测量数据；若不连接，则可由键盘输入观 测数

12、据，并按自动记录的格式记录。电子手簿也包含微处理器，并配有双向传送测数据，并按自动记录的格式记录。电子手簿也包含微处理器，并配有双向传送 电路，能实现数据由速测仪向微机或速测仪的双向数据传送。一般通讯接口为电路，能实现数据由速测仪向微机或速测仪的双向数据传送。一般通讯接口为 RS-232C标准通用接口。此外，还配有不少程序，如能进行自由设站的坐标计算，标准通用接口。此外，还配有不少程序，如能进行自由设站的坐标计算， 交会法计算和放样数据计算等。交会法计算和放样数据计算等。 6.2 拓普康拓普康GTS211D全站仪的使用全站仪的使用 拓普康GTS211D电子全站仪外形如图61所示，有两面操作按键

13、及显示窗，操作很方 便。除能进行角度测量、距离测量、坐标测量、偏心测量， 悬高测量和对 边测量外，还 能进行数据采 集，放样及存 储管理 图61 拓普康GTS211D全站仪 GTS211D系列全站仪只有系列全站仪只有10个按键，如图个按键，如图62所示，所示， 其名称与功能见表其名称与功能见表61。 表61 GTS2100系列全站仪的按键名称及功能 键键名称名称功能功能 坐标测量键坐标测量键坐标测量模式坐标测量模式 距离测量键距离测量键距离测量模式距离测量模式 ANG角度测量键角度测量键角度测量模式角度测量模式 MENU菜单键菜单键在菜单模式和正常测量模式之间切换，在在菜单模式和正常测量模式之

14、间切换，在 菜单模式下设置应用测量与调节方式菜单模式下设置应用测量与调节方式 ENS退出键退出键返回测量模式或上一层模式返回测量模式或上一层模式 从正常测量模式直接进入数据采集模式从正常测量模式直接进入数据采集模式 或放样模式或放样模式 POWER电源键电源键 电源开关电源开关 F1F4软 键 （ 功 能软 键 （ 功 能 键）键） 对应于显示的软键信息对应于显示的软键信息 表表62 GTS211D显示窗内常用符号的意义显示窗内常用符号的意义 显示显示内容内容显示显示内容内容 V垂直角垂直角E东向坐标东向坐标 HR水平角（右）水平角（右）Z高程高程 HL水平角（左）水平角（左）EDN（电子测距

15、）正在进电子测距）正在进 行行 HD水平距离水平距离M以米为单位以米为单位 VD高差高差Ft以英尺为单位以英尺为单位 SD斜距斜距Fi以英尺与英寸为单位以英尺与英寸为单位 N北向坐标北向坐标 表表63 角度测量模式角度测量模式 页码页码软键软键显示符号显示符号功能功能 1 F1 F2 F3 F4 OSET HOLD HSET P11 水平角度为水平角度为000 锁定水平角锁定水平角 通过键入数字设置水平角通过键入数字设置水平角 显示第显示第2页软键功能页软键功能 2 F1 F2 F3 F4 TILT REP V P22 设置倾斜改正，如果选择设置倾斜改正，如果选择ON。则显示窗显示则显示窗显示

16、 倾角改正数倾角改正数 角度重复测量模式，角度重复测量模式，这个功能仅这个功能仅GTS211D 才有垂直角、百分比坡度模式才有垂直角、百分比坡度模式 显示第显示第3页软键功能页软键功能 3 F1 F2 F3 F4 HBZ R/L CMPS P33 对每隔对每隔90水平角设置蜂鸣声水平角设置蜂鸣声 变换水平角的右变换水平角的右/左旋转计数方向左旋转计数方向 变换天顶距变换天顶距/高度角高度角 显示第显示第1页软键功能页软键功能 表表64 距离测量模式距离测量模式 1 F1 F2 F3 F4 MEAS MODE S/A P11 启动测量启动测量 设置测量模式精测设置测量模式精测/粗测粗测/跟踪跟踪

17、 设置音响模式设置音响模式 显示第显示第2页软键模式页软键模式 2 F1 F2 F3 F4 OFSET SO M/f/i P22 偏心测量模式偏心测量模式 放样测量模式放样测量模式 米，英尺，或者英尺、英寸单位的变换米，英尺，或者英尺、英寸单位的变换 显示第显示第1页软键功能页软键功能 表表65 坐标测量模式坐标测量模式 1 F1 F2 F3 F4 MEAS MODE S/A P11 开始测量开始测量 设置测量模式精测设置测量模式精测/粗测粗测/跟踪跟踪 设置音响模式设置音响模式 显示第显示第2页软键模式页软键模式 2 F1 F2 F3 F4 RHT INSHT OCC P22 通过输入设置棱

18、镜高度通过输入设置棱镜高度 通过输入设置仪器高度通过输入设置仪器高度 通过输入设置测站点坐标通过输入设置测站点坐标 显示第页软键功能显示第页软键功能 3 F1 F2 F3 F4 OFSET SO M/f/i P33 偏心测量模式偏心测量模式 放样测量模式放样测量模式 米，英尺，或者英尺、英寸单位的变换米，英尺，或者英尺、英寸单位的变换 显示第显示第1页软键功能页软键功能 （1）设置棱镜常数 测距前须将棱镜常数输入仪器中，仪器会自动 对所测距离 进行改正。 （解释：一般棱镜的说明上都有，如果没有的话可以通过实测的方法来确定，比如在 地上定两个点用仪器测出距离再用尺拉距离看是否相等，相等的话棱镜常数就是0， 如果测量的距离比实际距离小30MM就是30，反之就是30。) （2）设置大气改正值或气温、气压值 光在大气中的传播速度会随大气的温度和气压而变化，15和 760mmHg是仪器设置的一个标准值，此时的大气改正为0ppm。实测时，可输 入温度和气压值，全站仪会自动计算大气改正值（也可直接输入大气改正 值），并对测距结果进行改正。 （3）量仪器高、棱镜高并输入全站仪。 （4）距离测量 照准目标棱镜中心，按测距键，距离测量开始， 测距完成时显示斜距、平距、高差。 全站仪的测距模式有精测模式、跟踪