全站儀

　　全站儀，即全站型電子測距儀（Electronic Total Station），是一種集光、機(jī)、電為一體的高技術(shù)測量儀器，是集水平角、垂直角、距離（斜距、平距）、高差測量功能于一體的測繪儀器系統(tǒng)。與光學(xué)經(jīng)緯儀比較電子經(jīng)緯儀將光學(xué)度盤換為光電掃描度盤，將人工光學(xué)測微讀數(shù)代之以自動記錄和顯示讀數(shù)，使測角操作簡單化，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站上全部測量工作，所以稱之為全站儀。廣泛用于地上大型建筑和地下隧道施工等精密工程測量或變形監(jiān)測領(lǐng)域。

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

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

　　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角、測距儀器更多的功能，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)行角度測量。同時其測距部分的外光路系統(tǒng)又能使測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，再經(jīng)分光棱鏡作用使回光被光電二極管接收；為測距需要在儀器內(nèi)部另設(shè)一內(nèi)光路系統(tǒng)，通過分光棱鏡系統(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)算光的傳播時間，計(jì)算實(shí)測距離。

　　同軸性使得望遠(yuǎn)鏡一次瞄準(zhǔn)即可實(shí)現(xiàn)同時測定水平角、垂直角和斜距等全部基本測量要素的測定功能。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

　　雙軸自動補(bǔ)償

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

　　雙軸自動補(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水泡）來標(biāo)定絕對水平面，該水泡是中間填充液體，兩端是氣體。在水泡的上部兩側(cè)各放置一發(fā)光二極管，而在水泡的下部兩側(cè)各放置一光電管，用一接收發(fā)光二極管透過水泡發(fā)出的光。而后，通過運(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，即絕對水平時，將運(yùn)算值置零。當(dāng)作業(yè)中全站儀器傾斜時，運(yùn)算電路實(shí)時計(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)，以決定自動補(bǔ)償?shù)闹怠Ｗ詣友a(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步進(jìn)馬達(dá)驅(qū)動微型絲桿，把此軸方向上的偏移進(jìn)行補(bǔ)正，從而使軸時刻保證絕對水平。

　　鍵盤

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

　　存儲器

　　全站儀存儲器的作用是將實(shí)時采集的測量數(shù)據(jù)存儲起來，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，全站儀的存儲器有內(nèi)存儲器和存儲卡兩種。

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

　　通訊接口

　　全站儀可以通過RS-232C通訊接口和通訊電纜將內(nèi)存中存儲的數(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)采集說明

　　一、 設(shè)置測站點(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、選擇一個文件后，按回車鍵（確認(rèn)）結(jié)束。

　　3、按F1鍵（輸入測站點(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)入到測站點(diǎn)坐標(biāo)輸入界面，輸入坐標(biāo)N、E、Z的值。按回車鍵確認(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，按回車鍵確認(rèn)。這時完成測站點(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，按回車鍵確認(rèn)。

　　2、 然后按F4測量鍵，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（測量）。

　　2、按F1輸入觀測點(diǎn)點(diǎn)名、編碼、棱鏡高度，按回車鍵確認(rèn)。按F3（測量鍵），按F3坐標(biāo)鍵，開始坐標(biāo)測量。測量完成后，按F4記錄鍵，記錄數(shù)據(jù)。

　　3、按F4同前鍵，可進(jìn)行下一個點(diǎn)的坐標(biāo)測量工作。