全站儀的工作原理全站儀是一種集光、機(jī)、電為一體的新型測角儀器,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(dòng)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(dòng)記錄、儲(chǔ)存、計(jì)算功能,以及數(shù)據(jù)通訊功能,進(jìn)一步提高了測量作業(yè)的自動(dòng)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(gè)相同的光柵度盤(或編碼盤)和讀數(shù)傳感器進(jìn)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(gè)等級,全站儀的分類全站儀采用了光電掃描測角系統(tǒng),其類型主要有:編碼盤測角系統(tǒng)、光柵盤測角系統(tǒng)及動(dòng)態(tài)(光柵盤)測角系統(tǒng)等三種。全站儀按其外觀結(jié)構(gòu)可分為兩類:
(1)積木型(Modular,又稱組合型)早期的全站儀,大都是積木型結(jié)構(gòu),即電子速測儀、電子經(jīng)緯儀、電子記錄器各是一個(gè)整體,可以分離使用,也可以通過電纜或接口把它們組合起來,形成完整的全站儀。
(2)整體性(Integral)隨著電子測距儀進(jìn)一步的輕巧化,現(xiàn)代的全站儀大都把測距,測角和記錄單元在光學(xué)、機(jī)械等方面設(shè)計(jì)成一個(gè)不可分割的整體,其中測距儀的發(fā)射軸、接收軸和望遠(yuǎn)鏡的視準(zhǔn)軸為同軸結(jié)構(gòu)。這對保證較大垂直角條件下的距離測量精度非常有利。
全站儀按測量功能分類,可分成四類:
(1)經(jīng)典型全站儀(Classical total station)經(jīng)典型全站儀也稱為常規(guī)全站儀,它具備全站儀電子測角、電子測距和數(shù)據(jù)自動(dòng)記錄等基本功能,有的還可以運(yùn)行廠家或用戶自主開發(fā)的機(jī)載測量程序。其經(jīng)典代表為徠卡公司的TC系列全站儀。
(2)機(jī)動(dòng)型全站儀(Motorized total station)在經(jīng)典全站儀的基礎(chǔ)上安裝軸系步進(jìn)電機(jī),可自動(dòng)驅(qū)動(dòng)全站儀照準(zhǔn)部和望遠(yuǎn)鏡的旋轉(zhuǎn)。在計(jì)算機(jī)的在線控制下,機(jī)動(dòng)型系列全站儀可按計(jì)算機(jī)給定的方向值自動(dòng)照準(zhǔn)目標(biāo),并可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)正、倒鏡測量。徠卡TCM系列全站儀就是典型的機(jī)動(dòng)型全站儀。