全站儀,即全站型電子速測儀(Electronic Total Station)。是一種集光、機、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)。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。
原理
全站儀是一種集光、機、電為一體的新型測角測距儀器,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。電子經(jīng)緯儀的自動記錄、儲存、計算功能,以及數(shù)據(jù)通訊功能,進一步提高了測量作業(yè)的自動化程度。
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),電子經(jīng)緯儀的水平度盤和豎直度盤及其讀數(shù)裝置是分別采用兩個相同的光柵度盤(或編碼盤)和讀數(shù)傳感器進行角度測量的。根據(jù)測角精度可分為0.5″,1″,2″,3″,5″,10″等幾個等級,
簡史
全站儀是人們在角度測量自動化的過程中應(yīng)運而生的,各類電子經(jīng)緯儀在各種測繪作業(yè)中起著巨大的作用。全站儀的發(fā)展經(jīng)歷了從組合式即光電測距儀與光學(xué)經(jīng)緯儀組合,或光電測距儀與電子經(jīng)緯儀組合,到整體式即將光電測距儀的光波發(fā)射接收系統(tǒng)的光軸和經(jīng)緯儀的視準(zhǔn)軸組合為同軸的整體式全站儀等幾個階段。
最初速測儀的距離測量是通過光學(xué)方法來實現(xiàn)的,我們稱這種速測儀為“光學(xué)速測儀”。實際上,“光學(xué)速測儀”就是指帶有視距絲的經(jīng)緯儀,被測點的平面位置由方向測量及光學(xué)視距來確定,而高程則是用三角測量方法來確定的。
帶有“視距絲”的光學(xué)速測儀,由于其快速、簡易,而在短距離(100米以內(nèi))、低精度 (1/200(1/500)的測量中,如碎部點測定中,有其優(yōu)勢,得到了廣泛的應(yīng)用。
隨著電子測距技術(shù)的出現(xiàn),大大地推動了速測儀的發(fā)展。用電磁波測距儀代替光學(xué)
視距經(jīng)緯儀,使得測程更大、測量時間更短、精度更高。人們將距離由電磁波測距儀測定的速測儀籠統(tǒng)地稱之為“電子速測儀”(Electronic Tachymeter)。然而,隨著電子測角技術(shù)的出現(xiàn)。這一“電子速測儀”的概念又相應(yīng)地發(fā)生了變化,根據(jù)測角方法的不同分為半站型電子速測儀和全站型電子速測儀。半站型電子速測儀是指用光學(xué)方法測角的電子速測儀,也有稱之為“測距經(jīng)緯儀”。這種速測儀出現(xiàn)較早,并且進行了不斷的改進,可將光學(xué)角度讀數(shù)通過鍵盤輸入到測距儀,對斜距進行化算,最后得出平距、高差、方向角和坐標(biāo)差,這些結(jié)果都可自動地傳輸?shù)酵獠看鎯ζ髦?。全站型電子速測儀則是由電子測角、電子測距、電子計算和數(shù)據(jù)存儲單元等組成的三維坐標(biāo)測量系統(tǒng),測量結(jié)果能自動顯示,并能與外圍設(shè)備交換信息的多功能測量儀器。由于全站型電子速測儀較完善地實現(xiàn)了測量和處理過程的電子化和一體化,所以人們也通常稱之為全站型電子速測儀或簡稱全站儀。
20世紀(jì)八十年代末,人們根據(jù)電子測角系統(tǒng)和電子測距系統(tǒng)的發(fā)展不平衡,將全站儀分成兩大類,即積木式和整體式。
20世紀(jì)九十年代以來,基本上都發(fā)展為整體式全站儀。