隨著計算機技術(shù)的不斷發(fā)展與應(yīng)用以及用戶的特殊要求與其它工業(yè)技術(shù)的應(yīng)用，全站儀出現(xiàn)了一個新的發(fā)展時期，出現(xiàn)了帶內(nèi)存、防水型、防爆型、電腦型等等的全站儀。

世界上最高精度的全站儀：測角精度（一測回方向標準偏差）0.52，測距精度 1mm+1ppm。利用ATR（Auto Targets Recognition，自動目標識別）功能，白天和黑夜（無需照明）都可以工作。全站儀已經(jīng)達到令人不可致信的角度和距離測量精度，既可人工操作也可自動操作，既可遠距離遙控運行也可在機載應(yīng)用程序控制下使用，可使用在精密工程測量、變形監(jiān)測、幾乎是無容許限差的機械引導控制等應(yīng)用領(lǐng)域。

全站儀這一最常規(guī)的測量儀器將越來越滿足各項測繪工作的需求，發(fā)揮更大的作用。

全站儀的測角系統(tǒng)與傳統(tǒng)光學經(jīng)緯儀測角系統(tǒng)不同點全站儀的測角系統(tǒng)與傳統(tǒng)光學經(jīng)緯儀測角系統(tǒng)相比較，主要有兩個方面的不同：

（1）傳統(tǒng)的光學度盤被絕對編碼度盤或光電增量編碼器所代替，用電子細分系統(tǒng)代替了傳統(tǒng)的光學測微器；

（2）由傳統(tǒng)的觀測者判讀觀測值及手工記錄變?yōu)橛^測者直接讀數(shù)并自動記錄。

全站儀的測距系統(tǒng)與一般測距儀基本一致，只是體積更小，通常采用半導體砷化鎵發(fā)光二極管作為光源。不同廠家生產(chǎn)的不同類型及系列的全站儀，其最大測程和距離測量誤差均有較大變化。

全站儀的記錄系統(tǒng)又稱為電子數(shù)據(jù)記錄器，它是一種存儲測量資料的具有特定軟件的硬件設(shè)備。數(shù)據(jù)記錄器也有許多類型，但基本功能都一樣，起著全站儀與電子計算機之間的橋梁作用，它使野外記錄工作實現(xiàn)了自動化，減少了記錄計算的差錯，大大提高了野外作業(yè)的效率。全站儀記錄系統(tǒng)主要有三種形式：接口式、磁卡式和內(nèi)存式。

垂直度盤安裝過程中的誤差分析及其校正

垂直度盤由主光柵、指示光柵、指示光柵座、軸和軸套組成，在垂直度盤安裝過程中會產(chǎn)生豎盤指標差和水平軸傾斜誤差。豎盤指標差是由于固定指示光柵安裝不正確引起的，是指當視準軸水平時，垂直度盤讀數(shù)不為90度。安裝好垂直度盤后，將儀器放在儀器墩上，照準與儀器大致同高的平行光管無窮遠處的目標，用盤左、盤右觀測目標的天頂距。則盤左：α=90°-L+I；盤右：α=R-270°-I 得I=1/2（L+R-360°）若指標差I(lǐng)超過規(guī)定的限差，則進行校正，校正分為兩種：一種是機械校正，一種是通過軟件校正。機械校正，松開指示光柵座與支架連接的4個螺釘，旋轉(zhuǎn)調(diào)整指示光柵座，再次進行盤左盤右測量計算指標差，直到滿足需要為止。軟件校正：啟動儀器的指標差校正程序，按顯示屏提示，盤左、盤右照準平行光管，提取指標差差值并存儲，經(jīng)上述校正后，儀器顯示的角度為校正指標差后的值，即指標處于正確安裝位置時的值。水平軸傾斜誤差是由于支撐水平軸二支架的高度不等高造成的，當水平軸傾斜時會對水平角的測量有很大影響、在豎軸鉛直，視準軸與水平軸垂直的前提下：1.以水平軸中心O為圓心，任意長為半徑作球，HH1代表水平軸水平位置，H′H1′代表水平軸傾斜之角時的位置，豎直角度在H1一側(cè)，水平軸繞豎軸旋轉(zhuǎn)時，在各個方位上的傾斜角β是不變的。2.當水平軸水平時，照準目標T，則垂直照準面是OZTM′，它在水平度盤上讀數(shù)為M′，如果水平軸傾斜β角，當視準軸指向天頂時，視準軸就不會在正確的OZ位置，而移至OZ′位置，用這樣的視準軸去照準目標T時，照準面為傾斜面OZ′TM，在水平度盤的讀數(shù)為M。弦長MM′=△β就是水平軸傾斜誤差對方向讀數(shù)的影響。作OZM垂直面，在球面三角形ZTM中，ZT=Z,LZMT=β，TM≈α，LTZM=△β，則由球面垂直角公式：Sin△β=Sinβ/Sinz*Sinα又因為β和△β為小角度，可得△β=βtgα，這就是水平軸傾斜誤差對水平角影響的關(guān)系式。對水平軸的傾斜誤差的檢定采用平、低（高）點法來檢定：在室內(nèi)選定兩個點，一個高于水平視線，一個低于水平視線，且垂直角滿足α高=-α低，當觀測高點時：（L-R）高=2L/COSα高+2β*tgα高當觀測低點時：（L-R）低=2L/COSα低+2β*tgα低因α高=∣α低∣；則β=1/2（C高-C低）COtα當采用平、高讀時，只要將（L-R）平=2C與（L-R）低=2L/ COSα低+2β*tgα低具體操作根據(jù)軟件提示，盤耷拉、盤右分別照準水平平行光管，求解視準軸誤差和指示差β1，再盤左、盤右照準點平行光管，求解視準軸誤差和指標差β2，這時可根據(jù)上述公式求得水平軸傾斜誤差。當水平軸傾斜誤差過大時，可通過調(diào)整垂直度盤上的指示光柵座同支架的相對位置來校正，也可根據(jù)軟件進行補償。

全站儀具有角度測量、距離（斜距、平距、高差）測量、三維坐標測量、導線測量、交會定點測量和放樣測量等多種用途。內(nèi)置專用軟件后，功能還可進一步拓展。

全站儀的基本操作與使用方法 ：

（1）按角度測量鍵，使全站儀處于角度測量模式，照準第一個目標A。

（2）設(shè)置A方向的水平度盤讀數(shù)為0°00′00〃。

（3）照準第二個目標B，此時顯示的水平度盤讀數(shù)即為兩方向間的水平夾角。

（1）設(shè)置棱鏡常數(shù)

測距前須將棱鏡常數(shù)輸入儀器中，儀器會自動對所測距離進行改正。

（2）設(shè)置大氣改正值或氣溫、氣壓值

光在大氣中的傳播速度會隨大氣的溫度和氣壓而變化，15℃和760mmHg是儀器設(shè)置的一個標準值，此時的大氣改正為0ppm。實測時，可輸入溫度和氣壓值，全站儀會自動計算大氣改正值（也可直接輸入大氣改正值），并對測距結(jié)果進行改正。

（3）量儀器高、棱鏡高并輸入全站儀。

（4）距離測量

照準目標棱鏡中心，按測距鍵，距離測量開始，測距完成時顯示斜距、平距、高差。

全站儀的測距模式有精測模式、跟蹤模式、粗測模式三種。精測模式是最常用的測距模式，測量時間約2.5S，最小顯示單位1mm；跟蹤模式，常用于跟蹤移動目標或放樣時連續(xù)測距，最小顯示一般為1cm，每次測距時間約0.3S；粗測模式，測量時間約0.7S，最小顯示單位1cm或1mm。在距離測量或坐標測量時，可按測距模式（MODE）鍵選擇不同的測距模式。

應(yīng)注意，有些型號的全站儀在距離測量時不能設(shè)定儀器高和棱鏡高，顯示的高差值是全站儀橫軸中心與棱鏡中心的高差。

（1）設(shè)定測站點的三維坐標。

（2）設(shè)定后視點的坐標或設(shè)定后視方向的水平度盤讀數(shù)為其方位角。當設(shè)定后視點的坐標時，全站儀會自動計算后視方向的方位角，并設(shè)定后視方向的水平度盤讀數(shù)為其方位角。

（3）設(shè)置棱鏡常數(shù)。

（4）設(shè)置大氣改正值或氣溫、氣壓值。

（5）量儀器高、棱鏡高并輸入全站儀。

（6）照準目標棱鏡，按坐標測量鍵，全站儀開始測距并計算顯示測點的三維坐標。

全站儀的數(shù)據(jù)通訊是指全站儀與電子計算機之間進行的雙向數(shù)據(jù)交換。全站儀與計算機之間的數(shù)據(jù)通訊的方式主要有兩種，一種是利用全站儀配置的PCMCIA（personal computer memory card internation association，個人計算機存儲卡國際協(xié)會，簡稱PC卡，也稱存儲卡）卡進行數(shù)字通訊，特點是通用性強，各種電子產(chǎn)品間均可互換使用；另一種是利用全站儀的通訊接口，通過電纜進行數(shù)據(jù)傳輸。

全站儀盤左盤右

全站儀儀器的盤左和盤右，實際上沿用老式光學經(jīng)緯儀的稱謂。是根據(jù)豎盤相對觀測人員所處的位置而言的，觀測時當豎盤在觀測人員的左側(cè)時稱為盤左，反之稱為盤右。相對盤左和盤右而言也有稱為正鏡和倒鏡，以及F1(FACE1）面和F2(FACE2）面的。

對于測量來講，若正、反（盤左、盤右）測量后，通過測量方法有可消除某些人為誤差以及固定誤差的作用。對于可定義盤左和盤右稱謂的儀器而言，給用戶增加了應(yīng)用儀器的可選操作界面，對測量作業(yè)和測量結(jié)果沒有影響。

另外，對于靠角度確認盤左和盤右可能存在某些錯覺，例如某些連接陀螺儀的全站儀或者經(jīng)緯儀，在確定盤左和盤右時顯示的不一定是對應(yīng)。就是說相對180度角度數(shù)值而已往小向轉(zhuǎn)不一定是盤左。反正，用戶記住兩者的差值即可。儀器也是自動求算的，對工程測量結(jié)果沒有影響。

全站儀整平以及氣泡校正正確調(diào)平儀器的方法：

(1）架設(shè)：將儀器架設(shè)到穩(wěn)固的三腳架上，旋緊中心螺旋。

（2）粗平：看圓氣泡（精度相對較低，一般為1分），分別旋轉(zhuǎn)儀器的3個腳螺旋將儀器大致整平。

(3）精平：使儀器照準部上的管狀水準器（或者稱長氣泡管）平行于任意一對腳螺旋，旋轉(zhuǎn)兩腳螺旋使氣泡居中（最好采用左拇指法，即左右手同時轉(zhuǎn)動兩個腳螺旋，并且兩拇指移動方向相向，左手大拇指方向與氣泡管氣泡移動方向相同。）；然后，將照準部旋轉(zhuǎn)90°，旋轉(zhuǎn)另外一個腳螺旋使長氣泡管氣泡居中。

(4）檢驗：將儀器照準部再旋轉(zhuǎn)90°，若長氣泡管氣泡仍居中，表示已經(jīng)整平；若有偏差，請重復步驟（3）。正常情況下重復1～2次就會好了。

氣泡是否有問題的檢驗：

精平同時進行檢驗：使儀器照準部上的管狀水準器（或者稱長氣泡管）平行于任意一對腳螺旋，旋轉(zhuǎn)兩腳螺旋使氣泡居中；然后，將照準部旋轉(zhuǎn)180°，此時若氣泡仍然居中，則管狀水準器軸垂直于豎軸（長氣泡管沒有問題）。如氣泡不居中，就需要校正。

校正方法：

(A）按照檢驗的步驟進行到第（3）步，確定偏差量即氣泡偏離中間的差量。

(B）用改針調(diào)整長氣泡管的校正螺釘，使氣泡返回偏差量的1/4。若前面的差量無法精確知道，這里可大概改正；然后重復檢驗步驟的第（3）步驟。

(C）重復前面步驟，一般重復1～2次即可調(diào)好。調(diào)好后，再按照整平步驟進行儀器整平。

這里提及一下，在長氣泡管調(diào)整后最好再確認一下圓氣泡，若有偏差也調(diào)一下。

補充：氣泡管氣泡為什么會出現(xiàn)偏差？

原因：

(1）圓氣泡管一般由3個螺釘固定，內(nèi)部有一個波形彈簧。若3個螺釘受力不均勻時，當儀器在車輛運輸過程中受顛簸就會引起受力小的螺釘松動，最好引起偏差，或者長時間使用造成螺釘松動。

(2）長氣泡管一般是一端固定，另外一端可調(diào)（校正螺釘）�？烧{(diào)端下面有彈簧，固定端里面應(yīng)該有凸形內(nèi)墊圈。無論是生產(chǎn)裝配還是維修校正，若在長氣泡管調(diào)整時沒有注意校正螺釘?shù)穆菁y間距，使螺釘受力不均衡，在儀器受大的顛簸后螺釘會稍微旋轉(zhuǎn)、引起氣泡偏差。

保管時

檢驗