電子經緯儀簡介

電子經緯儀是近代產生的壹種新型測量儀器，標誌著測量儀器發展到壹個新的階段。與光學經緯儀相比較，電子經緯儀的主要特點有：

1）由於采用掃描技術，從而消除了光學經緯儀在結構上的壹些誤差（如度盤偏心差、度盤刻劃誤差）。

2）現代電子經緯儀具有三軸自動補償功能，即能自動測定儀器的橫軸誤差、豎軸誤差及視準軸誤差，並對角度觀測值自動進行改正。

3）電子經緯儀可將觀測結果自動存儲至數據記錄器，並用數字方式直接顯示在顯示器上，實現角度測量自動化和數字化。

4）將電子經緯儀與光電測距儀及微型電腦組合成壹體，構成全站型電子速測儀，可直接測定測點的三維坐標。全站型電子速測儀與繪圖儀相結合，可實現測量、計算、成圖的壹體化和自動化。

電子經緯儀在結構和外觀上與光學經緯儀基本類似，使用方法與光學經緯儀也基本相同，包括安置儀器、照準目標和讀數三個步驟。除讀數是在顯示器上直接讀取外，其他步驟的操作方法與光學經緯儀完全相同。

電子經緯儀與光學經緯儀主要區別在於讀數系統。光學經緯儀采用帶有數字註記刻劃的光學度盤，以及由度盤和壹系列光學棱鏡、透鏡所構成的光學讀數系統。電子經緯儀采用電子度盤以及由它和機、電、光器件組成的測角系統。電子經緯儀有三種測角系統，即度盤編碼法、增量法和動態法。各種測角系統的測角原理亦不相同。

圖3-26為T2000型電子經緯儀的外觀圖。這種電子經緯儀采用動態測角系統，該系統主要由度盤、微型馬達、光柵和光電轉換器件等組成。

圖3-26 T2000型電子經緯儀

圖3-27 T2000的動態測角原理

T2000型電子經緯儀的度盤用光學玻璃圓環制成，上面有1024個黑白相間的條紋分劃（圖3-27）。度盤上安裝了兩對光柵，每對由壹個固定光柵LS和壹個活動光柵LR組成。其中固定光柵LS安裝在度盤外緣，其位置固定，相當於光學度盤的零分劃，活動光柵LR安裝在度盤內沿，隨照準部壹起轉動，相當於光學度盤的指標。為消除度盤偏心差，同名光柵按對徑位置安置。

觀測角度時，目標的方向值表現為LS與LR之間的夾角?。設度盤的分劃值為?0，以壹個分劃值?0為壹個周期，則?值等於N個整周期（整分劃值?0）與不足壹整周期的余數部分Δ?之和，即

=N?0+Δ? （3-14）

為了確定整周期數N，度盤上設有四個特殊標誌，每90°壹個。觀測時，度盤由微型馬達帶動而旋轉，並通過光柵對其進行掃描。當某特殊標誌被LR或LS中的壹個首先識別後，計數器開始計算整周期數，直至該標誌到達另壹標誌時計數停止。這時計數器所得值即為N。

為測定余數部分Δ?，在光柵上裝置的發光二極管和光電二極管分別位於度盤的上、下側。發光二極管發射紅外光線，通過光柵孔隙照到度盤上。當微型馬達帶動度盤旋轉時，透光量因度盤上的明暗條紋而不斷變化，形成光信號。信號被設置在度盤另壹側的光電二極管接收，轉換成正弦波的電信號。由LR和LS各自輸出的正弦波電信號，經過整形成為方波，然後運用測相技術測出相位差，即得Δ?。

將上述兩部分數據送至角度處理器處理並銜接成完整的方向值，並由顯示器顯示或記錄至數據記錄器。這就是T2000型電子經緯儀的測角原理。

復習題

1.何謂水平角？何謂豎直角？它們取值範圍為多少？

2.DJ6型光學經緯儀由哪幾個部分組成？

3.經緯儀安置包括哪兩個內容？怎樣進行？目的何在？

4.試述測回法操作步驟、記錄計算及限差規定？

5.經緯儀上的復測機鈕（度盤配置裝置）有何作用？如何利用它將起始方向的水平度盤讀數配置成0°00′00″？

6.測量豎直角時，每次豎直度盤讀數前為什麽應先使豎盤水準管氣泡居中，然後再讀數？

7.測量水平角時，為什麽要用盤左、盤右兩個位置觀測？

8.何謂豎盤指標差？如何消除豎盤指標差？

9.經緯儀有哪幾條主要軸線？它們應滿足什麽條件？為什麽？

10.在檢驗視準軸垂直於橫軸時，為什麽目標要選得與儀器同高（即水平目標）？而在檢驗橫軸垂直於豎軸時，為什麽目標要選得高壹些？按本書所述的方法，這兩項檢驗順序是否可以顛倒？