利用GPS全站仪进行界址点测量及精度分析
利用GPS全站仪进行界址点测量及精度分析摘要：随着现代高新技术的发展与运用，测绘工作正从数字化测绘技术手段向信息化测绘阶段过渡，遥感与gps在测量工作中的运用也越来越多。利用gps在工程测量中进行界址点测量，对测量结果进行精度分析。通过对界址点测量结果的精度分析，得出了gps 的测量精度是可以达到界址点测量的精度要求，并且gps具有工作效率高、定位精度高、全天候作业、数据处理能力强和操作简单易于使用等特点。
关键字：gps；界址点测量；测量精度分析；
abstract: with the development of modern high technology and application of surveying and mapping work from digital mapping technology means is to surveying and mapping phase transition information, remote sensing and gps in the use of the measurement work more and more. using gps measurement in engineering in the estate boundary location points measurement, the measurement accuracy of analysis. through to the estate boundary location points measuring the accuracy of the results analysis, obtained gps measurement precision is can achieve estate boundary location points the accuracy of measurement requirements, and gps have high efficiency, higher precision, all-weather work, data processing ability and operation simple is easy to use, etc.
全站仪测量误差分析
全站仪测量误差分析 随着新仪器新设备的不断出现，测量技术的不断提高，同时对工程质量的要求也是愈来愈高，这就对精度的要求加强了许多，随着全站仪在施工放样中的广泛应用，为了使全站仪在实际生产中更好地运用,现结合工程测量理论,对全站仪在测量放样中的误差及其注意事项进行分析。 在我们建筑施工测量中，全站仪主要是用于测量坐标点位的控制和高程的控制，在以下几个方面对全站仪放样的误差作简要概述。 1、全站仪在施工放样中坐标点的误差分析 全站仪极坐标法放样点点位中误差MP由测距边边长S(m)、测距中误差ms(m)、水平角中误差mβ(″)和常数ρ=206265″共同构成,其精度估算公式为： 而水平角中误差mβ(″)包含了仪器整平对中误差、目标偏心误差、照准误差、仪器本身的测 角精度以及外界的影响等。 式(3)表明,对固定的仪器设备,采用相同的方法放样时,误差相等的点分布在一个圆周上,圆心为测站O。因此对每一个放样控制点O,可以根据点位放样精度m计算圆半径S,在半径范围内的放样点都可由此控制点放样。由式(1)可看出,放样点位误差中,测距误差较小,主要是测角误差。因此,操作中应时时注意提高测角精度。 2、全站仪在控制三角高程上的误差分析 一般情况下，在测量高程时方法为:设A,B为地面上高度不同的两点。已知A点高程HA,只要知道A点对B点的高差HAB即可由HB=HA±HAB得到B点的高程HB。 当A、B两点距离较短时，用上述方法较为合适。 在较长距离测量时要考虑地球曲率和大气折光对高差的影响。 设仪器高为i,棱镜高度为l,测得两点间的斜距为S,竖直角α,则AB两点的高差为: 一般情况下，当两点距离大于400m时须考虑地球曲率及大气折光的影响，在高差计算时需加两差改正。 式中R为地球曲率半径,取6371km, k为大气折光差系数，k=1-2RC (C为球气差，C=0.43D2/R，D：两点间水平距离)。 从上式中可以看出，当距离较远时，影响高差精度的主要因素就是地球曲率及大气折光，如果高程传递次数较多，累计误差就会加大，在测量时，最好是一次传递高程，若有需要，往返测高程，取其平均值以减小误差。 （1）、地球曲率改正 以水平面代替椭球面时，地球曲率对高差有较大的影响，测量中，采取视距离相等，消除其影响。三角高程测量是用计算影响值加以改正。地球曲率引起的高差误差，按下式计算 P=D2 /2R （2）、大气折光改正 一般情况下，视线通过密度不同的大气层时，将发生连续折射，形成向下弯曲的曲线。视线读数与理论位值读数产生一个差值，这就是大气光引起的高差误差。按下式计算 r =D2 /14R
第二章高精度测量仪器及其应用
培训要点本章重点介绍精密测量仪器地基本原理及其应用，通过学习本章，能够掌握合像水平仪、自准直光学量仪、经纬仪地应用，以及机械装配和维修中常见地精度测量. 常用精密测量仪器地基本原理 合像水平仪 合像水平仪与普通水平仪相比较，它具有测量读数范围大地优点.当被测工件地平面度误差较大、或因放置地倾斜度较大而又很难调整时，若使用框式水平仪就会因其水准气泡已偏移到极限位置而无法测量，而使用合像水平仪时，饮水平位置可以重新调整，所以能比较方便地进行测量，而且精度较高.个人收集整理勿做商业用途 合像水平仪地水准器安装在杠杆上，转动调节旋钮可以调整其水平位置. 合像水平仪主要用于直线度、平面度地测量.我国产主要型号有,其刻度值为. 个人收集整理勿做商业用途 二．自准直光学量仪 自准直光学量仪是根据光学地自准直原理制造地测量仪器，有自准直仪、光学平直仪、测微准直望远镜及经纬仪等多种.个人收集整理勿做商业用途 .光学自准直原理 光学自准仪原理可以通过图加以说明，也就是说在物镜焦平面上地物体，通过物镜及物镜后面反射镜地作用，仍可在物镜焦平面上形成物体地实像.个人收集整理勿做商业用途 .自准直仪 自准直仪又称为自准直平行光管. 自准直仪可用于直线度、平面度、垂直度等误差地测量. .光学平直仪 光学平直仪是由平直仪本体和反射镜组成. 光学平直仪是一种精密光学测量仪器，通过转动目镜，可以同时测出工件水平方向和水平垂直地方向地直线性，还可测出滑板运动地直线性.用标准角度量块进行比较，还可以测量角度.光学平直仪可以用于对较大尺寸、高精度地工件和机床导轨进行测量和调整，尤其适用于各种导轨地测量，具有测量精度高、操作简便地优点.个人收集整理勿做商业用途 ．测微准直望远镜 测微准直望远镜是根据光学地自准直原理制造地测量仪器，主要用来提供一条测量用地光学基准线. .自准直光学量仪地使用和调整方法 .经纬仪 （）经纬仪地结构和工作原理经纬仪地光学原理与测微准直望远镜地光学原理没有本质上地区别.它地特点是具有竖轴和横轴，可以使瞄准望远镜管在水平方向作°地方向转动，也可以在垂直面内作大角度地俯仰.其水平面和垂直面地转角大小分别由水平度盘和垂直度盘示出，并由测微尺细分，测角精度为″.个人收集整理勿做商业用途 经纬仪是一种高精度地测量仪器，主要用于机床精度检查，如坐标镗床地水平转台、万能转台、以及精神滚齿机和齿轮磨床地精度地测量，它常与自准直光学量仪组成光学系统来被一起使用.个人收集整理勿做商业用途 （）经纬仪地使用和调整方法 三、激光干涉仪 由于激光具有良好地方向性、单色性和能量集中、相干性强等优点，因而用激光作光源，以激光稳定地波长作基准，利用光波干涉计数地原理对大尺寸进行精密测量，已经得到广泛地应用.个人收集整理勿做商业用途 、单频激光干涉仪
(教案)2.2全站仪观测水平角度
任务 2.2全站仪观测水平角度 教案首页
课堂教学方案、时间分配 一、小组汇报、新课导入（共10 min） 随机抽取两个小组汇报他们在分组研讨、完成任务单的过程，以及他们遇到的问题和困惑，大多数同学都会对如何对往测高差、返测高差两个符号不同的值如何取平均值，为什么高差中数符号与往测一致，转点设置到底有什么技巧，为什么测量时要强调将水准仪架设在前后视的中间位置等问题感到不解和困惑。采取设疑式导入新课，让同学们带着好奇之心进入课堂学习，引入本次新课。 二、教师讲解内容（共30min） 全站仪，即全站型电子速测仪。它是随着计算机和电子测距技术的发展，近代电子科技与光学经纬仪结合的新一代既能测角又能测距的仪器，它是在电子经纬仪的基础上增加了电子测距的功能，使得仪器不仅能够测角，而且也能测距，并且测量的距离长、时间短、精度高。全站型电子速测仪是由电子测角、电子测距、电子计算和数据存储单元等组成的三维坐标测量系统，测量结果能自动显示，并能与外围设备交换信息的多功能测量仪器。由于全站型电子速测仪较完善地实现了测量和处理过程的电子化和一体化，所以人们也通常称之为全站型电子速测仪或称全站仪。 1.全站仪的组成 全站仪主要由两大部分组成： a.采集数据的专用设备 主要有电子测角系统、电子测距系统、数据存储系统及自动补偿设备等。 b.过程控制机 过程控制机包括与测量数据相联接的外围设备及进行计算、产生指令的微处理机。它主要用于有序地实现每一专用设备的功能。 2.全站仪的分类 全站仪的分类根据系统的组合不同分为组合式和整体式两类。⑴组合式，也称积木式，它是指电子经纬仪和测距仪既可以分离也可以组合。用户可以根据实际工
关于全站仪测距不准的分1
关于全站仪测距不准的分析 随着全站仪在测量中的广泛使用，越来越多的问题也随之出现，今天，我和大家一起共同探讨一下全站仪测距不准的起因及解决方法这一问题。 测距原理:全站仪是由测距主板(发射板)发射波长、频率比较固定的光波，通过棱镜反射到全站仪接收板，经中频板进行处理，得到带测距信号的光电信号，再由测距主板CPU进行处理比较，得到我们要求的距离。 一、影响测距精度的几个因素： 1.i角(垂直角误差)2C值(水平角误差)精度 2.棱镜常数 仪器显示输入的棱镜常数必须与使用的棱镜常数一致，如不符请重新输入。 3.气压、温度 仪器显示的气压和温度大致和仪器所处测量地的气压和温度保持一致，如不符需重新输入，仪器自动计算ppm值。 4.测距精度(加常数、乘常数) 光波测距仪（全站仪）的测距精度统一表示如下： ±（A+Bppm×D）mm D是测量距离，单位是mm；A是与测量距离长短无关的误差，就是我们通常说的加常数；B是与测量距离长短有关的误差，也就是我们通常说的乘常数。加常数是一个固定误差，乘常数是一个随机误差。 5.补偿器精度 补偿器功能是对垂直角和水平角进行弥补，来保障全站仪在使用过程中产生偏斜时，垂直角和水平角的准确性。 6.格网因子 格网因子是指全站仪在进行坐标测量、坐标放样时的比例尺，一般比为1，南方全站仪选不使用。 7.坐标输入顺序 一般全站仪坐标输入方式有两种：NEZ和ENZ，实际坐标输入的方式和全站仪选的输入方式需一致，否则会出现飞点或跑点情况。 二、不同情况测距不准的处理方法： 1.一般测距时，出现一个固定误差 先检查全站仪i角、2C值、棱镜常数是否正常，不正常将做相应的调整，如正常则只对加常数进行相应的调整。如：全站仪显示加常数（仪器常数）为A，测量距离为Smm，实际距离为S′mm，则误差△S=（S-S′）mm，则加常数改为 A-△S即可。 2.一般测距时，出现一个随机误差（与测距长度有关） 结合固定误差，进行乘常数的调整，建议和南方公司维修部联系。 3.一般测距准确，坐标测量、放样不准 出现这一情况，只需检查全站仪设置菜单中的格网因子和坐标输入顺序是否正确，反之则进行相应的调整即可。 4.一般测距，出现出大数、跳数、E31、E33等错误提示时，应和南方公司维修部直接联系。
高精度失真度测试仪
高精度失真度测试仪 摘要：设计并制作了一个高精度失真度测试仪，用于测量正弦波、方波以及三角波等等信号波的失真度。该测试仪硬件系统基于AT89S52单片机，控制包括过零比较整形电路，倍频锁相环，加法器，A/D信号采集和系统显示板五部分组成；软件基于离散型傅立叶变换，应用准同步技术的失真度测量方法。由于锁相环的作用，使得采样周期与信号周期严格同步，有效地克服了传统的基于DFT的失真度测量方法中非整周期采样引起的频谱泄漏对测量结果的影响，实验结果表明，该方法的采用使失真度测量的准确度提高了一个数量级，测量误差在百分之一以下。 关键字：倍频锁相环，A/D信号采集，离散型傅立叶变换
目录 1. 系统设计 (3) 1.1 设计要求 (3) 1.1.1 设计任务 (3) 1.1.2 技术要求 (3) 1.2 总体方案 (3) 1.2.1 总体设计思路 (3) 1.2.2 总体设计方案 (4) 1.3单元电路设计 (4) 1.3.1 过零比较整形 (4) 1.3.2 加法器 (4) 1.3.3 锁相环 (5) 1.3.4 数据采集 (7) 1.3.5 结果显示 (7) 2. 数据处理 (7) 2.1 准同步采样原理 (7) 2.2利用准同步技术实现失真度的高精度测量 (9) 2.2.1 失真度的定义 (9) 2.2.2 周期信号基波和谐波幅值的测量 (9) 2.2.3 基于准同步算法的失真度计算 (10) 3. 软件设计 (10) 3.1 开发软件及编程语言的简介 (10) 3.2 总体程序流程 (10) 4 系统测试 (12) 4.1 测试仪器与设备 (12) 4.2 指标测试 (12) 参考文献 (12) 附录：c51程序： (13)
全站仪导线测量方法
全站仪导线测量 在地面上选择一条适宜的路线，在其中的一些点上设置测站，采取测边和测角方式来测定这些点的水平位置的方法。它是几何大地测量学中建立国家大地控制网的主要方法之一，也是为地形测图、城市测量和各种工程测量建立控制点的常用方法。 为导线测量选择的测量路线称为导线。它应当尽可能直伸，但由于地形限制，导线一般成一条折线。导线上设置测站的点称为导线点。测量每相邻两点间的距离，并在每一点上观测相邻两边之间的夹角，从一起始点坐标和方位角出发，利用测量的距离和角度，便可依次推算各导线点的水平位置。 为建立国家大地网以及某些城市测量和工程测量所实施的导线测量，称为精密导线测量。其等级和精度要求与三角测量相同。这些等级以下的导线测量，分为经纬仪导线测量、视距导线测量和视差导线测量，其精度、使用的仪器和测量方法各不相同。 传统的精密导线测量用基线尺在地面上直接丈量每相邻两点间的距离。由于距离测量的精度高，导线中不存在尺度误差积累；而方位误差积累则比三角测量严重。因此，导线上每隔一定距离要测定天文经纬度和方位角。由于导线以单线扩展，无其他几何校核，故必须闭合成环,或布设在高级控制点之间。当测区较大时,则构成导线网。 在一般地区，由于地面不平，难于用基线尺直接丈量距离，故传统的精密导线测量不及三角测量优越。但在平坦的森林地区，为了实施三角测量，必须建造过高的测量觇标，又为了清除通视障碍，还要砍伐树木，这样将使作业进展迟缓，用费较大。若改用导线测量，沿道路、林区分界地带或河流推进，利用平坦地势丈量距离，则可降低觇标高度，减少辅助工作，达到较好的经济效果。英国曾在非洲赤道附近平坦的森林地区，广泛采用传统的精密导线测量以代替三角测量。除了这些特殊地区之外，传统的精密导线测量则很少应用。 电磁波导线测量自电磁波测距仪于20世纪50年代出现后，导线测量受到了重视。用电磁波测距仪测定距离，所受地形限制较小，作业迅速，精度随着仪器的不断改进而越来越高。因此，电磁波导线测量得到日益广泛的应用，有逐渐取代三角测量之势。60年代初，中国利用电磁波测距仪在自然条件极其困难的青藏高原实施了精密导线测量，构成了包括10个闭合环的导线网。 美国从60年代初开始，用高精度电磁波测距仪实施了横贯大陆的高精度导线测量，现在已经完成，全长达22000公里。导线上每条边的方位角都直接观测,因而不存在尺度误差和方位误差的积累。高精度导线测量的质量优于一等三角测量，称为零等控制测量。美国正以这
高精度LCR测量仪说明
高精度LCR测量仪V1.0说明 一、概述： 很多电子制作需要知道元件的参数。由于元件没有标称技术参数。比如，需要知道谐振器件、检波器件、天线、耳机、变压器等器件的电抗特性。其中，高频参数可以使用Q表解决问题，而低频参数Q表难以测定。为了解决这个问题，只有LCR测量仪能够胜任。 2设计目标： 1、能够准确测量电抗器的L、C、R，精度优于0.5%，如果进行人工逐档校准，精度优于0.3% 2、取材容易，电路简洁，易于制作，成本应适当控制。使之具有更强的业余DIY价值及研究价值，并通过设计、DIY学习到LCR电桥的相关细节、原理。 2本LCR表的基本特性 AD转换器的字数：约1000字，采用了过采样技术，有效分辨力约为2000字 测量方法：准桥式测定，测量原理类似于比例法测电阻。 主要测量范围：1欧至0.5兆欧，精度0.5%（理论），阻抗实测比对，均未超过0.3% 有效测量范围：2毫欧至10兆欧，最小分辨力1毫欧 串联残余误差：2毫欧，低阻测量时此误差不可忽略 并联残余误差：50M欧，高阻测量时此误差不可忽略 Q值误差：±0.003（Q<0.5），Q/300（Q>2，相对误差，简易算法），其它按0.5%左右估算D值误差：±0.003（D<0.5），D/300（D>2，相对误差，简易算法），其它按0.5%左右估算注意：Q = 1/D 测试信号幅度：峰值200mV（100Hz），180mV（1kHz），140mV（7.8kHz） 电感：0.02uH分辨力，测量范围0.1uH至500H，超出500H未测试（因为我没有更大的电感器）。 电容：分辨力与夹具有关。夹具好的话，分辨0.1pF或0.05pF，不屏蔽只能分辨到0.2pF，甚至只有1pF。上限测量，没有测试，只测过10000uF电容，手上没有更大的电容。 实测误差，比上述精度指标好许多。 本表基准源：分别为4个基准电阻，一个时间基准。电阻基准就是电桥的4个下臂电阻，要求精度达到0.1%，对1%精度的金属膜电阻筛选即可。时间基准用32MHz石英晶振得到，精度可以满足电桥要求的。如果电阻达不到要求，可以使用软件校准。 频率精度：实际频率为99.18Hz、999.45Hz、7812.5Hz，简写为(100Hz、1kHz、7.8kHz)。由于DDS的频率分辨力有限，所以不采用整数频率。频率精度约为0.02%（由石英晶振决定）。
全站仪测距的温度和气压改正
全站仪测距的几点说明 一、全站仪测距的温度和气压改正 通常是开机后将观测时的温度和气压输入全站仪，仪器自动对距离进行温度和气压改正。 测定气温通常使用通风干湿温度计，测定气压通常使用空盒气压表。气压表所用单位有mb（102Pa）和mmHg（）两种，而1mb＝。气温读数至1度，气压读数至1mmHg。 小知识：《温度和气压对测距的影响》 在一般的气象条件下，在1Km的距离上，温度变化1度所产生的测距误差为，气压变化1mmHg所产生的测距误差为，湿度变化1mmHg所产生的测距误差为。湿度的影响很小，可以忽略不计，当在高温、高湿的夏季作业时，就应考虑湿度改正。 注意： 1、只要温度精度达到1度，气压精度达到27mmHg，则可保证1Km的距离上，由此引起的距离误差约在1mm左右。 2、当气温t＝35度，相对湿度为94％，则在1Km距离上湿度影响的改正值约为2mm。由此可见，在高温、高湿的气象条件下作业，对于高精度要求的测量成果，这一因素不能不予以考虑。 3、由于地铁轨道工程测量以“两站一区间”分段进行，从导线复测到控制基标测量，再到加密基标测量所涉及的距离
测量都属短距离测量，上述改正值较小，只要正确设置温度值和气压值即可满足规范要求。 二、全站仪测距的精度问题 测距精度，一般是指经加常数K、乘常数R改正后的观测值的精度。虽然加常数和乘常数分别属于固定误差和比例误差，但不是测距精度的表征，而是需要在观测值中加以改正的系统误差，故从某中意义上来说，与标称误差中的A和B 是有区别的。因为测距的综合精度指标，一般以下式表示：MD＝±（A＋B×10－6D） 每台仪器出厂前就给了A和B之值，再行检验的目的，一方面是通过检验看某台仪器是否符合出厂的精度标准（标称精度），另一方面是看仪器是否还有一定的潜在精度可挖。这与加常数K、乘常数R的检验目的是不一样的。前者是为了检验仪器质量，后者是为了改正观测成果，决不能用检定精度的指标A与B去改正观测成果 小知识：《标称精度》 测距仪都有一个标称精度，他是仪器出厂的合格精度指标，仅一般地说明仪器的性能，而决不能理解为只能达到这样的测距精度，尤其是不能代表现场作业时的边长实测精度。注意： 1、加常数K、乘常数R改正值从仪器的检测结果得来。加常数K与实测距离大小无关，乘常数R应与实测距离相乘得到
测距精度概念
以文本方式查看主题 - 索佳技术论坛 (https://www.360docs.net/doc/46457981.html,/bbs/index.asp) -- 全站仪维修与保养 (https://www.360docs.net/doc/46457981.html,/bbs/list.asp?boardid=13) ---- 测距精度2+2PPM*D应怎样理解 (https://www.360docs.net/doc/46457981.html,/bbs/dispbbs.asp?boardid=13&id=36) -- 作者：fan-boy -- 发布时间：2004-7-29 14:31:16 -- 测距精度2+2PPM*D应怎样理解 索佳仪器的测距精度有2+2PPM*D、3+2PPM*D、客户来我们商店买仪器时怎样回答这2+2、3+2P PM*D的仪器精度又简单、方便、准确。 谢谢您给予答复！ -- 作者：wangshiyuan -- 发布时间：2004-8-2 16:43:23 -- 并不只是索佳的全站仪测距精度才是这样表达，大多数电磁波测距仪[按载波的性质来划分，可分为微波测距仪和光波测距仪。在光波测距仪中，又有普通光（早期的）、激光和红外光的，大多数全站仪使用红外光，也有用激光的。] 都是采用相位式测距方式，它们的精度表达方式都必定应该是这样。为什么？这就要从相位式测距的原理出发来讨论。 其基本原理是：D＝(C0Φ／4πf n)＋Ｋ⑴ 式中C0是真空中光速值；Φ是含距离信息的相位角；f是精测调制频率；n是大气折射率；Ｋ是仪器常数。对⑴式微分，写成中误差形式： md2＝[ (C0／4f n)2·(mΦ2／π２)＋m K2 ]＋[ (mＣ０／C0)2＋(mf／f)2＋(m n／n)2 ]·D2 ⑵ 由上式不难看出，相位式测距误差由两部分组成(请注意两对中括弧内的各项)：一部分是与距离长短无关的测相误差mΦ／π、常数误差m K，称为固定误差；另一部分是与距离相关的真空中光速值的误差mＣ０／C0、频率误差mf／f和大气折射率误差m n／n，它们的大小与距离的长短呈正比，距离越远产生的误差越大，称为比例误差。严格地说，相位误差也与距离有关，因为随着距离增大，信噪比下降，由于幅相特性、大气抖动、照准等因素的影响，表现出测相精度也下降了，不过当今的仪器都有AGC（自动增益控制）电路和ALC（自动光强控制）电路，使得在不同距离上可得到相近的信噪比，因此可以认为测相误差与距离无关。在实际测量中，对中误差、偏心改正误差、发光管的相位不均匀而导致的照准误差都属于固定误差范围。周期误差，主要来自信号的窜扰，有固定分量和可变分量。可变分量只与精测频率的不足一个单位长的距离尾数相关，故也可以看作是固定误差。为了方便，一般是把⑵式近似地用m d＝±（ａ＋ｂ·Ｄ）这样的线性形式来作为测距精度的表达式，单位是毫米。ａ为固定误差部分，ｂ是比例误差的系数（有个别书上说是经验公式，这种说法是错误的）。式中ｂ·Ｄ，通常是写成：ｂ·10-6·Ｄ，D的单位是公里，而10-6就是1ppm.。例如：设计一台仪器测距误差分配为：测相误差为±1mm，相位均匀性误差为±1mm，仪器常数误差为±1mm，周期误差为±0.5mm，测站对中误差为±0.5mm，镜站对中误
电阻电感电容测量仪高精度
电赛设计报告 题目：电阻、电容、电感测量仪指导教师：陈军波 年级：2010 学院：生物医学工程 专业：生物医学工程 学生姓名： 2012年4月9日
简易电阻、电容和电感测试仪 一、任务 设计并制作一台数字显示的电阻、电容和电感参数测试仪。 二、要求 1．基本要求 （1）测量范围：电阻100Ω～1MΩ；电容100pF～10000pF；电感100μH～10mH。 （2）测量精度：±5%（三年级），±10（二年级）。 （3）具有四位数字显示功能。 2．发挥部分 （1）扩大电阻、电容或电感的其中任何一种的测量范围：测量上限或者下限扩展10倍（二年级）。 扩大电阻、电容或电感的每一种的测量范围：测量上限或者下限扩展10倍（三年级）。 （2）提高测量精度，电阻、电容或者电感其中一种的测量精度提高到1%（三年级），5%（二年级）。 （3）测量量程自动转换。 三、评分意见
一、系统方案论证 1 平衡电桥法测量原理 桥电路由未知阻抗z ，已知标准电阻S R 和具有总电阻P R 的电阻性电位计 组成，电桥各元素分别是Z 、s R 、()P R x -1、P xR 。其中x 代表电位计变换的位置。电桥由正弦交流电源0u 供电，频率为d U ο 0ω为桥路输出电压。 当改变电位计x 的位置时，就可得到半平衡电桥。真正的半平衡状态是d U ο 与一个特定的桥路电压相差900。可用相敏检测仪检测出来。这种方案的优点是测量的精度很高，同时可以测量电容和电阻的大小，但其电路电路复杂,调节起来麻烦，实现起来较为困难。 2.伏安法：最经典的方法，它的测量原理来源于阻抗的定义。即若已知流经 被测阻抗的电流相量并测得被测阻抗两端的电压，则通过比率便可得到被测阻抗的相量。显然，要实现这种方法，仪器必须能进行相量测量及除法运算.，而且需要精确的信号发生电路，整个电路的复杂程度就大大的提高了，软件的设计和 芯片的获得也是问题，所以放弃了此方案。 2．谐振法 谐振法：利用RC 和LC 震荡的原理，把L 和C 的数值转换成单片机容易测量的数字频率信号，再利用频率和R 和C 或L 和C 的关系，利用单片机算出C 和L 的数值。此方法软件容易设计，芯片容易得到，测量结果容易调试，所以采用此方法。 频率测量
谈全站仪的高程测量精度
谈全站仪的高程测量精度 本人在从事工程技术管理的工作中，经常听到有测量工程师抱怨说某某全站仪不好用，测高程测不准。于是我问他：测距离准不准？得到回答是，测距离没问题！于是我就奇怪了，为什么测距离准，测高程不准呢？全站仪工作时测得夹角a和距离L，如下图： s H L a H=L*sina S=L*cosa 既然S准确，相应的H也应该准确，因为他们的计算变量都是一样的。但经过本人实际操作，全站仪测高程精度确实比较差。到底是什么原因使得同样的参数，计算出来的结果一个精确，另一个却不精确呢？进过详细分析，本人发现其实并不是仪器的问题，而是误差给大家带来的麻烦：
90sinx cosx Y Y1 Y2 上图是正弦曲线和余弦曲线示意图，我们可以发现在全站仪镜头水平x=0°—竖直x=90°期间y值的变化，当我们在接近0°附近测量时f（x）=cosx相对于g（x）=sinx对x的增量来说不敏感，也就是说，当我们在仪器测量a角时，一个增量Δa引起的S的变化比H的变化小的多，而实际操作中，各位测量工程师也会发现，由于仪器的构造限制，很少有机会在测量的时候使全站仪仰俯超过45°，而真正当仰俯角超过45°，（例如在近距离测量盖梁或者墩顶高程）时，全站仪的高程测量精度并不比水平坐标的测量精度低。例如：sin10.1-sin10=0.00171855，cos10.1-cos10=-0.0003045，这表明在角度误差0.1°的情况下，瞄准接近100米的目标，高程会差17cm，而距离只差3cm，这就是为什么大家都抱怨全站仪测高程不精确的原因。 当然测量高程精度不准还与另外一些因素有关，如：1、仪器高不能准确测得，2、镜杆高度由于标杆底的磨损产生偏差，3、对站标时习惯性只左右对中，不上下对中等。这些原因都可能使全站仪的高
第二章 高精度测量仪器及其应用
第二章高精度测量仪器及其应用 培训要点本章重点介绍精密测量仪器的基本原理及其应用，通过学习本章，能够掌握合像水平仪、自准直光学量仪、经纬仪的应用，以及机械装配和维修中常见的精度测量。 第一节常用精密测量仪器的基本原理 一、合像水平仪 合像水平仪与普通水平仪相比较，它具有测量读数范围大的优点。当被测工件的平面度误差较大、或因放置的倾斜度较大而又很难调整时，若使用框式水平仪就会因其水准气泡已偏移到极限位置而无法测量，而使用合像水平仪时，饮水平位置可以重新调整，所以能比较方便地进行测量，而且精度较高。 合像水平仪的水准器安装在杠杆上，转动调节旋钮可以调整其水平位置。 合像水平仪主要用于直线度、平面度的测量。我国产主要型号有CH66,其刻度值为0.01mm/1000mm。 二．自准直光学量仪 自准直光学量仪是根据光学的自准直原理制造的测量仪器，有自准直仪、光学平直仪、测微准直望远镜及经纬仪等多种。
1.光学自准直原理 光学自准仪原理可以通过图2-3加以说明，也就是说在物镜焦平面上的物体，通过物镜及物镜后面反射镜的作用，仍可在物镜焦平面上形成物体的实像。 2.自准直仪 自准直仪又称为自准直平行光管。 自准直仪可用于直线度、平面度、垂直度等误差的测量。 3.光学平直仪 光学平直仪是由平直仪本体和反射镜组成。 光学平直仪是一种精密光学测量仪器，通过转动目镜，可以同时测出工件水平方向和水平垂直的方向的直线性，还可测出滑板运动的直线性。用标准角度量块进行比较，还可以测量角度。光学平直仪可以用于对较大尺寸、高精度的工件和机床导轨进行测量和调整，尤其适用于各种导轨的测量，具有测量精度高、操作简便的优点。 4．测微准直望远镜 测微准直望远镜是根据光学的自准直原理制造的测量仪器，主要用来提供一条测量用的光学基准线。 5.自准直光学量仪的使用和调整方法 6.经纬仪 （1）经纬仪的结构和工作原理经纬仪的光学原理与测微准直望远镜的光学原理没有本质上的区别。它的特点是具有竖轴和横轴，可以使瞄准望远镜管在水平方向作360°的方向转动，也可以在垂直面内
全站仪测距基本原理与方法
全站仪测距基本原理与方法 全站仪，即全站型电子速测仪。它是随着计算机和电子测距技术的发展，近代电子科技与光学经纬仪结合的新一代既能测角又能测距的仪器，它是在电子经纬仪的基础上增加了电子测距的功能，使得仪器不仅能够测角，而且也能测距，并且测量的距离长、时间短、精度高。全站型电子速测仪是由电子测角、电子测距、电子计算和数据存储单元等组成的三维坐标测量系统，测量结果能自动显示，并能与外围设备交换信息的多功能测量仪器。由于全站型电子速测仪较完善地实现了测量和处理过程的电子化和一体化，所以人们也通常称之为全站型电子速测仪或称全站仪。 电子测距的基本原理 电子测距即电磁波测距，它是以电磁波作为载波，传输光信号来测量距离的一种方法。它的基本原理是利用仪器发出的光波（光速C已知），通过测定出光波在测线两端点间往返传播的时间t 来测量距离S: S=Ct/2 (4.15) 式中乘以1/2是因为光波经历了两倍的路程。 按这种原理设计制成的仪器叫做电磁波测距仪。根据测定时间的方式不同，又分为脉冲式测距仪和相位式测距仪。脉冲式测距仪是直接测定光波传播的时间，由于这种方式受到脉冲的宽度和电子计数器时间分辨率限制，所以测距精度不高，一般为1～5m。相位式光电测距仪是利用测相电路直接测定光波从起点出发经终点反射回到起点时因往返时间差引起的相位差来计算距离，该法测距精度较高，一般可达5～20mm。目前短程测距仪大都采用相位法计时测距。 通常是开机后将观测时的温度和气压输入全站仪，仪器自动对距离进行温度和气压改正。 测定气温通常使用通风干湿温度计，测定气压通常使用空盒气压表。气压表所用单位有mb （102Pa）和mmHg（133.322Pa）两种，而1mb＝0.7500617mmHg。气温读数至1度，气压读数至1mmHg。小知识：《温度和气压对测距的影响》 在一般的气象条件下，在1Km的距离上，温度变化1度所产生的测距误差为0.95mm，气压变化1mmHg所产生的测距误差为0.37mm，湿度变化1mmHg所产生的测距误差为0.05mm。湿度的影响很小，
高精度自动外径测量仪的开发和应用_蔡锦达
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!" !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!" !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!" !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!" 【摘要】仪器主要用途为管接头外径的高精度自动测量。通过定点测量，波峰波谷值测量两 种测量方案相结合，可对沟、槽等复杂外径尺寸进行精确测量，满足了应用要求。通过ＰＣ机的串口通信功能，协调和同步伺服电机及激光测径仪，实现了对管接头的自动和多尺寸的精确测量及外形轮廓测量。并在ＰＣ机上显示，保存和处理所采集的数据。 关键词：管接头；外径；检测仪；ＶＣ 【Ａｂｓｔｒａｃｔ】Ｔｈｉｓｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｉｓｍａｉｎｌｙｕｓｅｄｆｏｒｍｅａｓｕｒｉｎｇｅｘｔｅｒｎａｌｄｉａｍｅｔｅｒｏｆｔｈｅｐｉｐｅｊｏｉｎｔ．ｗｅ ｌａｉｄｏｕｔａｐｒａｃｔｉｃａｌｃｏｍｂｉｎｉｎｇｓｃｈｅｍｅｏｆｐｏｓｉｔｉｏｎ－ｍｅａｓｕｒｉｎｇａｎｄｐｅａｋａｎｄｂｏｔｔｏｍ－ｍｅａｓｕｒｉｎｇ，ｅｓｐｅｃｉａｌｌｙｆｏｒｅｘｔｅｒｎａｌｄｉａｍｅｔｅｒ’ ｓｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｏｆｐｌｏｗｇｒｏｏｖｅｓ，ｗｈｉｃｈａｎｓｗｅｒｅｄｐｒａｃｔｉｃａｌｎｅｅｄｓ；ＴｈｒｏｕｇｈｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓｗｉｔｈＲＳ２３２ｐｏｒｔｓｏｆＰＣ，ｔｈｅｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｃａｎａｕｔｏｍａｔｉｃａｌｌｙａｎｄｍｕｌｔｉ－ｄｉａｍｅｔｒｉｃａｌｌｙｍｅａｓｕｒｅｔｈｅｅｘｔｅｒｎａｎｄｐｒｏｆｉｌｅｄｉａｍｅｔｅｒｏｆｐｉｐｅｊｏｉｎｔ．Ｔｈｅｄａｔａｍｅａｓｕｒｅｄｂｙｄｉｇｉｔａｌｍｉｃｒｏｍｅｔｅｒｓａｒｅｕｓｅｄｆｏｒｄｉｓｐｌａｙｉｎｇ，ｓａｖｉｎｇａｎｄｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｐｉｐｅｊｏｉｎｔ；Ｅｘｔｅｒｎａｌｄｉａｍｅｔｅｒ；Ｍｅａｓｕｒｉｎｇｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ；ＶＣ 中图分类号：ＴＨ１２４ 文献标识码：Ａ 高精度自动外径测量仪的开发和应用 蔡锦达 徐铁 （上海理工大学数据数显实验室，上海２０００９３） Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔａｎｄａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｔｈｅａｕｔｏｍａｔｉｃａｌｌｙｈｉｇｈ－ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｆｏｒｍｅａｓｕｒｉｎｇｅｘｔｅｒｎａｌｄｉａｍｅｔｅｒ ＣＡＩＪｉｎ－ｄａ，ＸＵＴｉｅ （ＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｈａｎｇｈａｉｆｏｒＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｓｈａｎｇｈａｉ２０００９３，Ｃｈｉｎａ） 文章编号：１００１－３９９７（２００８）０８－０２２１－０２ ＊来稿日期：２００７－１０－１６ ＭａｃｈｉｎｅｒｙＤｅｓｉｇｎ＆Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅ机械设计与制造 第８期 ２００８年８月 综述 $% $$$$$% $% $$$$$% １概述 本仪器主要用途为管接头外径的高精度自动测量。在运动控制方面，采用了台达公司的ＡＳＤＡ－Ａ系列伺服电机以实现轴向位置的精确性； 在测量仪器方面，采用了ＫＥＹＥＮＣＥ公司ＬＳ－７６００系列激光测径仪，可实现每秒２４００次的高速采样，重复精度为±０．１５μｍ。 两者都具备串口通信功能，并提供串口指令以实现对其基本功能的控制。 ２测量方案 测量对象示意图，如图１所示。 图１测量对象 Ｆｉｇ．１Ｔｈｅｐｉｐｅｊｏｉｎｔ 根据图１可知，管接头的径向方向上存在很多倒角和沟槽。 在测量上，要结合伺服电机的精确运动和激光测径仪的最优测量方法来实现管接头外径的精确测量。由伺服电机带动管接头轴向运动，伺服电机采用位置模式，在所要求轴向尺寸上精确定位，待测量外径完成后，走到下一个位置。 这里出现了一个难题。根据图１可知，由于外径尺寸复杂多变，所以要求操作者能够精确地指定所测位置的轴向尺寸是相当困难的。很多的尺寸都是规定在一定区域内的最大值和最小值，又由于激光测径仪提供了相应的串口通讯指令———可测量波峰值和波谷值，所以可对管接头的外形轮廓进行精确测量。 所以最终采用了两个方案： （１）在操作者需要对某个精确轴向位置处径向尺寸进行测量时，采用方案一，定点测量； （２）在操作者只需对图纸所要求的外形轮廓进行测量时，采用方案二，波峰波谷值测量。 根据要求，应使轴向尺寸和该尺寸处的径向尺寸严格对应。由于激光测径仪可实现每秒２４００次的高速采样，所以这里使伺服电机走到指定位置后，再进行径向测量。 这里我们使用ＰＣ机作上位机，通过使用ＰＣ的ＲＳ２３２端口分别与激光测径仪、伺服电机连接，串口通信发送相应硬件可识 别的指令，接收硬件的响应指令，实现伺服电机带动管接头走到预定的一些轴向位置的同时，激光测径仪对管接头的外径进行测量。原理图如图２所示。 ２２１－－
高精度LCR测量仪 (2)
DIY数字电桥使用说明 硬件版本V3.0 软件版本V5.3 DIY LCR数字电桥 测量范围： 电感200mH - 2000H 最小分辨率 0.01mH 电容200pF - 200mF 最小分辨率 0.01pF 电阻2000mΩ - 20MΩ最小分辨率 0.1mΩ 副参显示范围： Q : 0.000 - 999.0 D : 0.000 - 9.999 θ: -179.0 - +179.0 相对测量：-99.9%～+99.9% 功能特性： ⑴主显1999.9计数，副显999.9计数 ⑵测量频率：100HZ/1KHZ/7.8KHZ ⑶测量电压：0.2Vrms ⑷输出阻抗：40Ω ⑸基本精度：0.3% ⑹ LCR自动识别／手动测量 ⑺开路／短路校准补偿 主参显示： Cp: 电容并联模式 Cs: 电容串联模式 Lp: 电感并联模式 Ls: 电感串联模式 Rp: 电阻并联模式 Rs: 电阻串联模式 副参显示： Q: 品质因素 D: 损耗因素 θ: 相位角 Rp: 等效并联电阻 ESR: 等效串联电阻 Xp: 等效并联电抗 Xs: 等效串联电抗
操作指南： 1、自动测量 当仪器开机后，默认状态为自动识别模式（AUTO），默认测量频率为1KHz。 在自动模式下仪器自动识别被测物阻抗特性，自动选择L、C或R的主参数极其合适的串并联模式。 自动测量模式时，串并联方式依据被测物阻抗大小而定，阻抗较高时(>10KΩ)选择并联方式，阻抗较低时(<10KΩ)选择串联方式。 2、L／C／R 模式测量参数 1)主参数选择，在开机状态下默认AUTO，按下“模式(X)”键参数依次被选中为“AUTO → AUTO-C → AUTO-L → AUTO-R → AUTO” 2)副参数选择，测量模式下按“数值(R)”键切换副参“Q、D、θ、ESR（Xs）”注1：串联模式为“ESR”,并联模式为“RP”， Xs／Xp仅在主参数R（电阻）时被激活。 注2：副参数选择功能仅仅存在于1602屏的版本。2004屏可以显示所有副参，无需切换。 3、串并联测量模式选择，在相应的主参模式下按下“保存(L)”键【2004屏程序此功能键是“数值(R)”键】，参数依次被选中为“AUTO-
全站仪精度分析资料
全站仪数字测图在城市测量中的误差估计 随着现代高新技术的发展与运用，促使测绘工作正从传统的测绘技术手段向现代数字测绘过渡，全站仪在现代测绘工作中的应用比例也越来越大。因此，有必要对全站仪在使用过程中的误差产生及大小做分析。 全站仪是全站型电子速测仪的简称，它集电子经纬仪、光电测距仪和微电脑处理器于一体，因此，它也兼具经纬仪的测角误差和光电测距仪的测距误差性质。本文分别对这两项误差在城市测量中的大小进行分析，然后综合两方面的影响对地面点的点位误差进行分析与估算。最后单独分析全站仪的高程误差。 一、全站仪测图点位中误差分析 1、全站仪测角误差分析 检验合格的全站仪水平角观测的误差来源主要有： ①仪器本身的误差（系统误差）。这种误差一般可采用适当的观测方法来消除或减低其影响，但在全站仪测图中对角度的观测都是半测回，因此，这里还是要考虑其对测角精度的影响。分析仪器本身误差的主要依据是其厂家对仪器的标称精度，即野外一测回方向中误差M 标 ，由误差传播定律知，野外一测回测角中 误差M1 测=M 标 ，野外半测回测角中误差M 半测 =M1 测 =2M 标 。 ②仪器对中误差对水平角精度的影响，仪器对中误差对水平角精度的影响在 《测量学》教材中有很详细的分析其公式为M 中 =ρe/×S AB/S1S2其中e为偏心距，熟练的仪器操作人员在工作中的对中偏心距一般不会超过3mm，这里取e= 3mm。S1在这里取全站仪测图时的设站点（图根点）至后视方向是（另一通视图根点）之间的距离，S2取全站仪设站点至待测地面点之间的规范限制的最大距离。由公式知，对中误差对水平角精度的影响与两目标之间的距离S AB成正比，即水平角在180时影响最大，在本文讨论中只考虑其最大影响。 ③目标偏心误差对水平角测角的影响，《测量学》教材推导出的化式为m 偏=ρ/2×√(e1/S1)2+(e2/S2)2，S1、S2的取法与对中误差中的取法相同，e1取仪器设站时照准后视方向的误差，此项误差一般不会超过5mm，取e1=5mm，e2取全站仪在测图中的照准待测点的偏差。因为常规测图中棱镜中心往往不可能与地面点位重合，偏差为棱镜的半径R=50mm，固取e2=50mm因为对中误差与目标偏心误差均为“对中”性质的误差，就对中本身而言，它是偶然性的误差，而仪器一旦安置完毕，测它们就会同仪器本身误差一样同时对测站上的所有测角发生影 响，根据误差传播定律，则测角中误差M β=。 下面就以上分析，根据《城市测量规范》中给出的各比例测图，图根控制测
全站仪精度分析
全站仪代替水准测量精度分析 1．引言 目前, 在水准测量中, 水准仪仍然是主要的使.用仪器, 但山丁仪器本身的原因, 其仅使用于平坦地区在地形较复杂地区使用水准仪进行水准测量, 测站数很多, 精度也很难保障。随着电子技术的发展, 与全站仪的普及, 测距精度已人人提高。全站仪己普遍用于控制测量、地形测量和上程测量中。但是能否使用全站仪代替水准仪进行水准测量是广大测量作者所关心的问题, 本文结合全站仪三角高程测量的原理和方法, 并将其主要误差来源与水准仪进行对比分析, 进而分析其代替水准测量的可行性。 全站仪三角高程测量及其精度分析 摘要:全站仪三角高程测量可以代替水准测量进行高程控制,主要有对向观测法和中间观测法。在这两种方法 中,前者将大气折光系数作为常数考虑,认为各个方向的折光系数相同,这与实际的情况有出入。而中间观测法则 将大气折光系数作为变量处理,并加以改正。本文详细介绍了这两种方法的具体实施过程,并对其精度进行了分 析。 关键词:全站仪;三角高程;精度;对向观测法;中间观测法 引言 采用全站仪三角高程建立施工三维坐标控制网,其主要方法有对向观测法和中间观测法。在对向观测 法中,分析全站仪三角高程精度时,一般把大气折光系数作为常数考虑;或者虽然把大气折光系数作为变量, 却没有考虑不同方向折光系数差异性,这与实际工程情况有较大出入[1 ] 。而中间观测法则把折光系数作为 方向变量处理,考虑了不同方向大气折光误差对三角高程测量的影响。下面分别介绍上述两种三角高程测 量方法并对其精度进行分析。 2 对向观测法 在对向观测法中,一般将大气折光作为常数考虑;或者虽然把大气折光系数作为变量,却没有考虑不同方向折光系数差异性[2 ] 。如图1 所示,为了测定A 、B 点之间的高差h AB ,在A 点架设全站仪,在B 点架设棱镜。设S AB 是A 、B 两点之间的倾斜距离,αA 为全站仪照准棱镜中心的竖直角, i A 为仪器高, v A 为棱镜高, k 为大气折光系数, R 为地球曲率半径,则A 、B 两点之间单向观测高差为: 同理,由B 点向A 点进行对向观测,假设两次观测是在相同的气象条件下进行的,则取双向观测的平均值可以抵消其球曲率和大气折光的影响,并得到A 、B 两点对向观测平均高差为[3 ] :