你知道哪些关于电子水准仪的知识?

作者&投稿:大季娣 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
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电子水准仪又叫数字水准仪,由基座、水准器、单远镜及数据处理系统组成,电子水准仪是以自动安平水准仪为基础,在望远镜光路中增加了分光镜和探测器(CCD)。并采用条纹编码标尺和图像的处理电子系统而构成的光机电一体化的高科技产品。

1963年Fennel厂研制出了编码经纬仪,加上20世纪40年代已经出现的电磁波测距技术和光电技术、计算机技术和精密机械的发展,到80年代已开始普遍使用电子测角和电子测距技术。然而,到80年代末水准测量还在使用传统光学仪器。这是由于水准仪和水准标尺不仅在空间上是分离的,而且两者的距离可以从1m多变化到100m,因此,在技术上造成了实现数字化读数的困难。

为了现实水准仪读数的数字化,人们进行了近30年的尝试,如蔡司厂的RENl 002A已使测微器读数能自动完成,但粗读数还需人工读出并按键输入,与精读数一起存入存储器,因此还算不上真正的电子水准仪;又如利用激光扫乎仪和带探测的水准标尺,可以使读数由标尺自动记录,由于这种试验结果还不能达到精密几何水准测量的要求,因此也没有解决水准测量读数自动化的难题。

直到1990年威特厂首先研制出数字水准仪NA2000。可以说,从1990年起,大地测量仪器已经完成了从精密光机仪器向光机电测一体化的高技术产品的过渡,攻克了大地测量仪器中水准仪数字化读数的这一最后难关。

到1994年蔡司厂研制出了电子水准仪DiNi 10/20,同年拓普康厂也研制出了电子水准仪DL-101/102,随后拓普康厂又研制出带PCMClA卡槽的DL-101C/102C,索佳(SOK-KIA)研制了新型数字水准仪POWERLEVEL SDL 30。这意味着电子水准仪也将普及,但就其精度与稳定性电子水准仪是否能与光学水准仪相提并论,则有待实践进一步证明。GPS技术只能确定大地高,大地高换算成工程上实用的正高,还需要知道高程异常,确定高程异常还少不了精密水准测量。这也是各厂家努力开发电子水准仪的原因之一。



相位法原理

电子水准仪DL101C/102C采用相位法。标尺的条码象经望远镜、调焦镜、补偿器的光学零件和分光镜后,分成两路,一路成像在CCD线阵上,用于进行光电转换,另一路成像在分划板上,供目视观测。DL101标尺上部份条码的图案,其中有三种不同的码条。R表示参考码,其中有三条2mm宽的黑色码条,每两条黑色码条之间是一条1mm宽的黄色码条。以中间的黑码条的中心线为准,每隔30mm就有一组R码条重复出现。在每组R码条左边10mm处有一道黑色的B码条。在每组参考码R的右边10mm处为一道黑色的A码条。读者不难发现,每组R码条两边的A和B码条的宽窄不相同,实际上A和B码条的宽度是在0到10mm之间变化,这两种码包含了水准测量时的高度信息。仪器设计时有意安排了它们的宽度按正弦规律变化。其中A码条的周期为600mm,B码条的周期为570mm。当然,R码条组两边的黄码条宽度也是按正弦规律变化的,这样在标尺长度方向上就形成了亮暗强度按正弦规律周期变化的亮度波。条码的下面画出了波形。纵坐标表示黑条码的宽度,横坐标市标尺的长度。实线为A码的亮度波,虚线为B码的亮度波。由于A和B两条码变化的周期不同,也可以说A和B亮度波的波长不同,在标尺长度方向上的每一位置上两亮度波的相位差也不同。这种相位差就好像传统水准标尺上的分划,它可由标出标尺的长度。只要3能测出标尺底部某处的相位差,也就可由知道该处到标尺底部的高度,因为相位差可以作到和标尺长度一一对应,即具有单值性。这就是适当选则两亮度波的波长,在DL101中A码的周期为600mm,B码的周期为570mm,它们的最小公倍数为11400mm,因此在3m长的标尺上不会有相同的相位差。为了确保标尺底端面,或说相位差分划的端点相位差具有唯一性,A和B码的相位在此错过了π/2。

DL-102C的标尺与DL-101C的略有区别,DL-102C的标尺为白底黑条码,A码的波长为330mm,最小公倍数为3300mm。A和B码在波长底部错开的相位差为π。DL101-C的标尺与DL-102C的标尺可由互换使用。



电子水准仪又称数字水准仪,它是在自动安平水准仪的基础上发展起来的。它采用条码标尺,各厂家标尺编码的条码图案不相同,不能互换使用。目前照准标尺和调焦仍需目视进行。人工完成照准和调焦之后,标尺条码一方面被成像在望远镜分化板上,供目视观测,另一方面通过望远镜的分光镜,标尺条码又被成像在光电传感器(又称探测器)上,即线阵CCD器件上,供电子读数。因此,如果使用传统水准标尺,电子水准仪又可以象普通自动安平水准仪一样使用。不过这时的测量精度低于电子测量的精度。特别是精密电子水准仪,由于没有光学测微器,当成普通自动安平水准仪使用时,其精度更低。

当前电子水准仪采用了原理上相差较大的三种自动电子读数方法:

1)相关法(徕卡NA3002/3003)。

2) 几何法(蔡司DiNi10/20)。

3) 相位法(拓普康DL101C/102C)。




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喜德县17881959411: 名词解释 电子水准仪是什么 -
斋章复方: 电子水准仪又称数字水准仪,它是在自动安平水准仪的基础上发展起来的.它采用条码标尺,各厂家标尺编码的条码图案不相同,不能互换使用.目前照准标尺和调焦仍需目视进行.人工完成照准和调焦之后,标尺条码一方面被成象在望远镜分化板上,供目视观测,另一方面通过望远镜的分光镜,标尺条码又被成象在光电传感器(又称探测器)上,即线阵CCD器件上,供电子读数.因此,如果使用传统水准标尺,电子水准仪又可以象普通自动安平水准仪一样使用.不过这时的测量精度低于电子测量的精度.特别是精密电子水准仪,由于没有光学测微器,当成普通自动安平水准仪使用时,其精度更低.

喜德县17881959411: 电子水准仪怎么使用呢?
斋章复方: 电子水准仪在普通水准仪的基础上进行了一些改善,不用再人工读取标尺数据,而是将标尺数据经过图像处理系统传送给系统中,与机器内自带的标准标尺数据进行对比、校对,并计算出实际标尺读数,从而通过显示器传达出来.在使用电子水准仪之前,需要人工调试标尺和焦距,操作开始后,标尺条码一方面显示到目镜上,供目视观测,另一方面会被传送到图像处理系统中,供电子读数.电子水准仪大大提高了测量施工的效率和准确度.

喜德县17881959411: 水准仪的使用方法是什么呢?
斋章复方: 水准仪的使用方法: 水准仪的使用包括:水准仪的安置、粗平、瞄准、精平、读数五个步骤. 1. 安置 安置是将仪器安装在可以伸缩的三脚架上并置于两观测点之间.首先...

喜德县17881959411: 电子水准仪的用途有哪些呢?
斋章复方: 国家一等水准测量及地震监测;国家二等水准测量及精密水准测量;国家三、四等水准测量及一般工程水准测量以及测量工件的倾斜度和高度.水准仪主要有三部分组成:望远镜、水准器、基座.望远镜的作用主要是瞄准目标其次是测量距离.主要有物镜、调焦透镜、十字丝分划板和目镜构成.水准器是用来指示水准仪的视准轴是否水平或竖是否铅垂的一种装置.依形状分为管状水准器和圆水准器.基座的作用是支撑仪器上部,并通过中心螺旋与三脚架连接.几座主要由轴座、脚螺旋三角压板和底板构成.

喜德县17881959411: 水准仪的用途是什么
斋章复方: 水准仪用途:测量高差.水准仪(英文:level)是建立水平视线测定地面两点间高差的仪器.原理为根据水准测量原理测量地面点间高差.主要部件有望远镜、管水准器(或补偿器)、垂直轴、基座、脚螺旋.按结构分为微倾水准仪、自动安平水准仪、激光水准仪和数字水准仪(又称电子水准仪).按精度分为精密水准仪和普通水准仪.

喜德县17881959411: 什么叫水准仪的成像?什么叫水准仪的成像度
斋章复方: 水准仪的型号不同,其性能参数也不一样 依调平方式分:有手动和自动 依成像方式分:有倒像和正像 依测量精度分:误差±mm/km 有0.4、0.5 、1、3、5、10 依读数方式分:有光学读数和电子读数 还有放大倍率上的区别,视距精度的不同 有的水准仪还

喜德县17881959411: 水准仪测置的方法及原理是什么?
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喜德县17881959411: 水准仪怎么读数 -
斋章复方: 针对仪器的不同,这个问题的回答要分选项的,下面给你个流程吧! 1、看是电子水准仪还是光学水准仪.电子水准仪对着水准尺直接按动轻触键,显示屏上有读数,直接读;光学水准仪就要看是什么精度等级的水准仪了—— 2、S1及以上的光...

喜德县17881959411: 电子水准仪操作要注意什么?怎么避免闭合差过大? -
斋章复方: 扶尺是关键:两把尺子的测量顺序不要乱,同线路扶尺人不要换,跑尺顺序不要换.其次 根据水准测量等级 前后视距差不要超限前后视距累计误差不要超限.其他没什么需要...

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