全站儀是一種集光、機、電為一體的高技術測量儀器,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。全站儀的發(fā)展經(jīng)歷了從組合式 即光電測距儀與光學經(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)緯儀的視準軸組合為同軸的整體 式全站儀等幾個階段。 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。這些特殊部件構成了 全站儀在結構方面獨樹一幟的特點。
1.同軸望遠鏡 全站儀的望遠鏡實現(xiàn)了視準軸、測距光波的發(fā)射、接收光軸同軸化。同軸化的基 本原理是:在望遠物鏡與調(diào)焦透鏡間設置分光棱鏡系統(tǒng),通過該系統(tǒng)實現(xiàn)望遠鏡 的多功能,即既可瞄準目標,使之成像于十字絲分劃板,進行角度測量。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)部另設一內(nèi)光路系統(tǒng),通過分光棱鏡系統(tǒng)中的光導 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 , 進行而由內(nèi)、 外光路調(diào)制光的相位差間接計算光的傳播時間,計算實測距離。 同軸性使得望遠鏡一次瞄準即可實現(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。加之全站儀強大、便捷的數(shù)據(jù)處理功能,使全站儀使用極 其方便。
2.雙軸自動補償 在儀器的檢驗校正中已介紹了雙軸自動補償原理,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)傾斜自動補償系統(tǒng),可對縱軸的傾斜進行監(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 改正計算式計算,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 謂縱軸傾斜自動補償。
3.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, 全站型儀器的健盤和顯示屏 均為雙面式,便于正、倒鏡作業(yè)時操作。 4.存儲器 全站儀存儲器的作用是將實時采集的測量數(shù)據(jù)存儲起來, 再根據(jù)需要傳送到其它 設備如計算機等中,供進一步的處理或利用,全站儀的存儲器有內(nèi)存儲器和存儲 卡兩種。 全站儀內(nèi)存儲器相當于計算機的內(nèi)存(RAM),存儲卡是一種外存儲媒體,又稱 PC 卡,作用相當于計算機的磁盤。 5.通訊接口 全站儀可以通過 BS—232C 通訊接口和通訊電纜將內(nèi)存中存儲的數(shù)據(jù)輸入計算 機,或?qū)⒂嬎銠C中的數(shù)據(jù)和信息經(jīng)通訊電纜傳輸給全站儀,實現(xiàn)雙向信息傳輸。