全站仪的结构和工作原理

全站仪第一节全站仪的结构组成和基本操作方法第一节全站仪的结构组成和基本操作方法数字化测图的关键仪器是电子全站仪。

它具有功能强、精度高、用途广和使用方便、快捷等特点，备受欢迎。

目前，世界各国生产的全站仪品种、规格、型号繁多，并朝着自动化、智能化的方向发展，如增加自动调焦、自动锁定跟踪目标、激光对点、数字键、免棱镜观测、DOS操作等等。

但无论哪一种规格型号，其中最主要的几种指标是：测程、测角精度、测距精度、存点数量。

(图5-1)为南方测绘公司的全站仪系列产品。

各种全站仪的基本操作上略有不同。

但基本原理和主要功能基本相同。

本章将以拓普康电子全站仪为例，介绍全站仪的有关知识。

一、GTS—332电子全站仪的组成GTS—332电子全站仪由电子经纬仪、光电测距仪和微机三部分组成，主要技术指标是：单棱鏡测程3km，测角精度±2″，测距精度（±2mm+2ppm•D），野外测量最多能存8000个点，能进行数据采集、数据文件存储并通过RS—232C串行信号接口与其它计算机进行数据通讯。

全站仪的各部件名称如(图5-2)。

二、基本操作方法全站仪的安置操作（对中、整平、瞄准等）与经纬仪基本相同，所不同的是，全站仪有一操作键盘和显示屏（图5-3），通过观测和键盘的操作，会在显示屏上显示出各种数据。

1、键盘操作各种操作键的功能见(表5-1)。

按POWER键打开电源开关后，可直接进入角度测量，如按键或键可进行距离测量或坐标测量，若按MENU键，将进入菜单测量模式。

操作键表5-1键名称功能POWER电源电源开关星键1．显示屏对比度2．十字丝照明3．背景光4．倾斜改正5．设置大气改正和棱镜常数坐标测量键坐标测量模式距离测量键距离测量模式ANG角度测量键角度测量模式MENU菜单键在菜单角模式和之间切换，在菜单角模式下可设应用测量与照明调节、仪器系统误差改正ESC退出键1．返回测量或上一层模式2．从正常测量直接进入数据采集模式或放样模式3．也可用作为正常测量模式下的记录键ENT确认输入键在输入值末尾按此键F1-F4软键（功能键）对应于显示的软键功能信息2、显示屏显示的符号(表5-2)显示屏表5-2显示内容显示内容V（V%）垂直角（坡度显示）N北向坐标（X）HR水平角（右角）E东向坐标（Y）HL水平角（左角）Z 高程（H）HD水平距离*EDM（电子测距）正在进行VD高差m以米为单位SD倾斜距离f以英尺/英寸为单位在显示屏右边的各操作键与显示屏下方的软键（功能键）配合，将组合成各种各样的功能，并在显示屏上显示出各种信息（图5-4）。

使用全站仪进行建筑物结构变形监测简介：建筑物结构的变形与稳定性是建筑工程中至关重要的问题。

为了及时发现潜在的结构问题，确保建筑物的安全与稳定，工程师和建筑师经常使用全站仪进行结构变形监测。

本文将介绍全站仪的原理和应用，并讨论其在建筑物监测中的重要性。

一、全站仪的原理全站仪是一种测量仪器，由测量仪和特殊的反射镜装置组成。

通过发送和接收红外射线，全站仪能够测量建筑物各个点的位置和变形。

全站仪的工作原理基于三角测量法，通过测量观测点与仪器的角度差以及观测点与仪器的距离，从而确定观测点的坐标。

二、全站仪在建筑物监测中的应用1. 结构变形监测全站仪在建筑物结构变形监测中发挥着重要的作用。

通过在建筑物的不同部位放置三角测量点，并定期进行测量，工程师能够及时检测到建筑物的变形情况。

这种变形监测能够帮助工程师判断建筑物是否存在潜在的结构问题，并采取相应的修复措施。

2. 地基沉降监测除了结构变形监测，全站仪还可以用于建筑物地基沉降的监测。

地基沉降是建筑物安全与稳定性的重要指标。

通过在建筑物的基础上放置多个测量点，并测量其高程变化，工程师能够及时发现并评估地基的沉降情况。

这种地基沉降监测能够帮助工程师判断地基的承载能力，为建筑物的设计和施工提供重要参考。

3. 拱顶位移监测对于一些大型建筑物，如体育场馆和大型文化建筑，拱顶位移是一个重要的考虑因素。

借助全站仪的高精度测量能力，工程师可以对拱顶位置进行实时监测，并记录其位移情况。

通过监测结果，工程师可以调整建筑物的结构设计，确保拱顶的稳定性。

三、使用全站仪进行建筑物监测的重要性1. 及时发现潜在问题通过使用全站仪进行建筑物监测，工程师能够及时发现潜在的结构问题。

建筑物的结构变形往往需要一段时间才能显现出来。

而通过定期的测量，工程师能够及早识别和解决这些问题，确保建筑物的安全和稳定性。

2. 提供科学依据全站仪能够提供高精度的测量结果，这为工程师提供了科学的数据依据。

以往，建筑物的监测主要依赖于工程师的经验和直觉。

全站仪的基本组成全站仪，即全站型电子速测仪，是由电子测角、电子测距、电子计算和数据存储单元等组成的三维坐标测量系统，测量结果能自动显示，并能与外转设备交换住处的多功能测量仪器。

由于全站型电子速测仪较完善地实现了测量和处理过程的电子化和一体化，所以人们也通常称之为全站型电子速测仪或简称全站仪。

从总体上看，全站仪有下列两大部分组成：（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转设备及进行计算、产生指令的微处理机。

3、全站仪保管的注意事项3.1仪器的保管由专人负责，每天现场使用完毕带回办公室；不得放在现场工具箱内。

3.2 仪器箱内应保持干燥，要防潮防水并及时更换干燥剂。

仪器必须放置专门架上或固定位置。

3.3 仪器长期不用时，应以一月左右定期取出通风防霉并通电驱潮，以保持仪器良好的工作状态。

3.4 仪器放置要整齐，不得倒置。

4、使用时应注意事项：4.1 开工前应检查仪器箱背带及提手是否牢固。

4.2 开箱后提取仪器前，要看准仪器在箱内放置的方式和位置，装卸仪器时，必须握住提手，将仪器从仪器箱取出或装入仪器箱时，请握住仪器提手和底座，不可握住显示单元的下部。

切不可拿仪器的镜筒，否则会影响内部固定部件，从而降低仪器的精度。

应握住仪器的基座部分，或双手握住望远镜支架的下部。

仪器用毕，先盖上物镜罩，并擦去表面的灰尘。

装箱时各部位要放置妥帖，合上箱盖时应无障碍。

4.3 在太阳光照射下观测仪器，应给仪器打伞，并带上遮阳罩，以免影响观测精度。

在杂乱环境下测量，仪器要有专人守护。

当仪器架设在光滑的表面时，要用细绳（或细铅丝）将三脚架三个脚联起来，以防滑倒。

4.4当架设仪器在三脚架上时，尽可能用木制三脚架，因为使用金属三脚架可能会产生振动，从而影响测量精度。

4.5 当测站之间距离较远，搬站时应将仪器卸下，装箱后背着走。

全站仪测量基本原理
全站仪测量基本原理包括三个方面：角度测量、距离测量和坐标计算。

角度测量：全站仪通过使用一对精确的水平仪来确定水平，然后使用垂直悬臂式测角仪来测量垂直角。

利用水平仪和垂直角度，测量仪可以确定任意方向上的水平角。

测量数据通过传感器和高精度编码器转化为数字信号并存储。

距离测量：全站仪使用电磁波（通常为红外线）通过发射一个瞬时脉冲并接收反射回来的信号来测量距离。

测量仪中的电子设备用于测量脉冲发射和接收之间的时间差，进而计算出距离。

坐标计算：全站仪可以通过测量不同方向的角度和距离来确定待测点相对于参考点的坐标。

通过使用三角函数和三角测量原理，可以将角度和距离转化为坐标值。

这些计算可以在测量仪内部的电脑进行，也可以在外部计算机上进行。

总结起来，全站仪测量基本原理是利用角度测量、距离测量和坐标计算来确定待测点的位置坐标。

这些原理的应用保证了测量数据的准确性和可靠性，使得全站仪成为现代测量领域中不可或缺的工具。

全站仪工作原理
全站仪是一种测量工具，用于测量地面上不同点之间的水平和垂直距离。

它的工作原理是利用光学测量和角度计算来确定目标点的位置。

首先，全站仪发射一束可见光的激光束，这个激光束在测量距离的过程中被称为测距光束。

测距光束照射到目标点上，然后被反射回全站仪。

全站仪上配备有接收器，它接收到反射回来的测距光束。

接收器将激光束上的光信号转换成电信号，并通过电路处理来确定反射光束的强度。

接下来，全站仪通过测量测距光束在空气中传播的时间来计算出目标点与仪器的距离。

这个测量过程利用了光在空气中的传播速度。

同时，全站仪还能测量反射光束在水平和垂直方向上的角度。

它通过内置的仰角、水平角以及方位角的测量系统来测量目标点的位置。

利用测量到的距离和角度数据，全站仪通过三角计算方法计算出目标点的坐标。

具体的计算过程是基于三角测量原理，利用几何和三角学的知识进行计算。

综上所述，全站仪通过利用光学测量和角度计算来确定地面上不同点之间的水平和垂直距离，从而实现测量和定位的功能。

全站仪原理
全站仪是一种高精度的测量仪器，广泛应用于土地测量、建筑工程、道路施工
等领域。

它利用光学、机械和电子技术，能够测量水平角、垂直角和斜距，具有高精度、高效率的特点。

全站仪的原理是基于光学测量和电子数据处理的技术，下面我们来详细了解一下全站仪的原理。

首先，全站仪利用光学测量原理进行角度测量。

它通过望远镜和角度测量装置
来观测目标点，利用光束的反射和折射，测量目标点与仪器之间的水平角和垂直角。

全站仪的望远镜具有高倍率和高分辨率，能够精确对准目标点，并通过角度测量装置将角度数据传输到电子处理系统中。

其次，全站仪利用电子数据处理原理进行距离测量。

它通过发射一束红外线或
激光束，照射到目标点上并接收反射回来的光信号，通过测量光信号的时间差来计算目标点与仪器之间的斜距。

全站仪的电子处理系统能够精确计算出斜距数据，并结合角度数据进行坐标计算，从而实现对目标点的精确定位。

此外，全站仪利用机械结构原理实现测量精度的保障。

它采用稳定的三轴结构
和精密的角度测量装置，能够确保测量过程中的稳定性和准确性。

全站仪的机械结构设计经过精密的加工和调试，能够在各种复杂的环境条件下保持高精度的测量性能。

综上所述，全站仪的原理主要包括光学测量、电子数据处理和机械结构三个方面。

它通过高精度的光学测量装置、精密的电子处理系统和稳定的机械结构，实现了对目标点的高精度测量。

全站仪在现代测量领域发挥着重要作用，为工程测量和地理测量提供了可靠的技术支持，有着广阔的应用前景和市场需求。

全站仪免棱镜原理全站仪是一种用于测量地球表面上不同位置的方位角和仰角的测量仪器。

它在地理测量、土木工程和建筑工程等领域中被广泛应用。

全站仪免棱镜原理是指全站仪通过测量光线的角度差，来确定测量点相对于基准点的方位角和仰角。

免棱镜原理是全站仪的核心原理，确保了测量的准确性和精度。

免棱镜原理基于全站仪将光线发射到目标点上，目标点反射光线经过全站仪接收并测量的原理。

具体来说，全站仪发射出一束可见光，该光线经过方位角盘和俯仰角盘中的灵敏度元件，然后射向目标点。

目标点会反射回来一束反射光线。

反射光线经过全站仪的感光元件，然后被接收。

全站仪会根据接收到的光线，测量光线射入和反射的角度差值，即为方位角和仰角。

免棱镜原理的核心是全站仪的感光元件。

感光元件包含水平和垂直方向的探测器，用于测量光线的水平角度和垂直角度。

全站仪的内部精密测角系统通过探测器的信号判断光线的角度，并进行转换与计算，最终得出测量点的方位角和仰角。

全站仪免棱镜原理的优点是测量速度快，准确性高。

全站仪可以直接通过感光元件接收反射光线，无需额外的棱镜设备。

这种设计简化了仪器的结构，减少了测量误差，提高了测量的精度。

另外，全站仪还可以通过无线通信和电子显示屏实时显示和记录测量数据，极大地方便了测量人员的操作和数据处理。

同时，全站仪还具备数据存储和传输功能，可以将测量数据上传到计算机进行进一步处理和分析。

总之，全站仪免棱镜原理通过测量光线的角度差，来确定测量点的方位角和仰角。

该原理简化了仪器的结构，提高了测量的准确性和精度，并且方便了数据的实时显示、记录和传输。

全站仪的应用范围广泛，是现代测量领域不可缺少的重要工具。

全站仪的原理一、仪器概述全站仪是一种高精度的测量仪器，它可以同时测量水平角、垂直角和斜距距离，广泛应用于土木工程、建筑工程、道路工程等领域。

全站仪具有高精度、高效率、多功能等特点，成为现代测量技术的重要组成部分。

二、光学原理1. 光线传输全站仪使用的是光学测量原理，即利用光线进行测量。

在全站仪中，发射器发出一束可见光，经过物镜后形成一束平行光线，并射向被测物体上的反射棱镜。

反射棱镜将光线反射回来，经过物镜后再次聚焦到探测器上。

2. 视轴方向在全站仪中，视轴是指从物镜中心点到探测器中心点的连线。

视轴方向与水平面垂直，在水平方向上呈现出一个水平圆锥面。

3. 水平角度计算水平角是指视轴与正北方向之间的夹角。

在全站仪中，水平角度计算采用电子读数方式进行计算。

全站仪内部装有水平角度计算器，它可以自动记录并计算水平角。

4. 垂直角度计算垂直角是指视轴与水平面之间的夹角。

在全站仪中，垂直角度计算采用电子读数方式进行计算。

全站仪内部装有垂直角度计算器，它可以自动记录并计算垂直角。

5. 斜距测量斜距是指从全站仪到被测物体的实际距离。

在全站仪中，斜距测量采用三角测量原理进行计算。

全站仪内部装有斜距测量器，它可以自动记录并计算斜距。

三、电子技术原理1. 电子读数全站仪采用电子读数方式进行测量。

在测量过程中，光学信号被转换成电信号，并通过传感器传输到控制器中进行处理和分析。

控制器内部装有数字显示屏，可以实时显示测量结果。

2. 数据存储和传输在全站仪中，数据存储和传输采用电子技术进行处理。

控制器内部装有大容量存储器和通讯接口，可以将数据保存到存储卡或通过无线网络传输到计算机上进行处理和分析。

3. 自动补偿全站仪内部装有自动补偿系统，可以自动修正测量误差。

在测量过程中，全站仪会自动检测并纠正水平角、垂直角和斜距的误差，从而确保测量结果的高精度和高可靠性。

四、机械结构原理1. 井字轴结构全站仪采用井字轴结构设计，可以实现水平方向和垂直方向的精确控制。

全站仪结构及工作原理嘿！今天咱们来好好聊聊全站仪这玩意儿的结构及工作原理呀！全站仪，哎呀呀，这可是在测量领域里相当重要的工具呢！先来说说它的结构吧。

全站仪主要由五个部分组成。

首先是望远镜系统，哇，这就像是全站仪的“眼睛”呢。

它能够帮助我们清晰地看到远处的目标，而且还具备放大和调焦的功能，让我们可以更准确地瞄准测量点。

接着是测角系统，这可是全站仪的核心之一呀！它能够精确地测量水平角和垂直角，为后续的计算提供关键的数据。

再来说说测距系统，哎呀呀，这个部分可厉害了！它通过发射和接收电磁波，然后根据时间差来计算距离，精度那是相当高的呢！还有中央处理单元，就像是全站仪的“大脑”，负责处理和计算各种测量数据，把复杂的数据转化为我们能理解的结果。

最后是电源系统，没有电，全站仪可就没法工作啦！这为整个仪器提供了持续的动力支持。

那全站仪的工作原理又是怎样的呢？当我们要进行测量时，首先通过望远镜瞄准目标。

然后，测角系统会测量出水平角和垂直角的数据。

同时，测距系统发射电磁波，并接收反射回来的信号，计算出距离。

这些测量得到的数据会被传输到中央处理单元。

这里呀，就像是一个数据处理的“工厂”。

中央处理单元会根据内置的程序和算法，对这些数据进行处理和计算。

经过一系列复杂的运算，最终得出我们需要的测量结果，比如坐标、高差等等。

全站仪的工作原理看似简单，实际上却包含了很多精密的技术和复杂的计算。

它的出现，大大提高了测量工作的效率和精度。

在实际应用中，全站仪可发挥了大作用呢！比如说在建筑施工中，能够准确测量建筑物的位置和高度，确保施工的准确性。

在道路桥梁建设中，也能为路线规划和桥梁设计提供精确的数据支持。

哎呀呀，全站仪的结构和工作原理真的是太精妙啦！随着科技的不断进步，相信全站仪也会不断升级和改进，为我们的测量工作带来更多的便利和惊喜呢！。