水准测量的仪器和工具

第二节水准测量的仪器和工具

水准测量所使用的仪器为水准仪，工具有水准尺和尺垫。

国产水准仪按其精度分，有DS05 ，DS1 ，DS3 及DS10 等几种型号。05 、1 、3 和10 表示水准仪精度等级。

一、DS3 微倾式水准仪的构造

DS3 主要由望远镜、水准器及基座三部分组成。

1 ．望远镜

望远镜是用来精确瞄准远处目标并对水准尺进行读数的。它主要由物镜、目镜、对光透镜和十字丝分划板组成。

（1 ）十字丝分划板是为了瞄准目标和读数用的。

（2 ）物镜和目镜物镜和目镜多采用复合透镜组，目标AB 经过物镜成像后形成一个倒立而缩小的实像ab ，移动对光透镜，可使不同距离的目标均能清晰地成像在十字丝平面上。再通过目镜的作用，便可看清同时放大了的十字丝和目标影象a′b′ 。

（3 ）视准轴十字丝交点与物镜光心的连线，称为视准轴CC 。视准轴的延长线即为视线，水准测量就是在视准轴水平时，用十字丝的中丝在水准尺上截取读数的。

2 ．水准器

（1 ）管水准器管水准器（亦称水准管）用于精确整平仪器。如图2-6 所示，它是一玻璃管，其纵剖面方向的内壁研磨成一定半径的圆弧形，水准管上一般刻有间隔为2mm 的

分划线，分划线的中点O 称为水准管零点，通过零点与圆弧相切的纵向切线LL 称为水准管轴。水准管轴平行于视准轴。

水准管上2mm 圆弧所对的圆心角τ ，称为水准管的分划值，水准管分划愈小，水准管灵敏度愈高，用其整平仪器的精度也愈高。DS3 型水准仪的水准管分划值为20″ ，记作20″/2mm 。

为了提高水准管气泡居中的精度，采用符合水准器。

（2 ）圆水准器圆水准器装在水准仪基座上，用于粗略整平。圆水准器顶面的玻璃内表面研磨成球面，球面的正中刻有圆圈，其圆心称为圆水准器的零点。过零点的球面法线L′L′ ，称为圆水准器轴。圆水准器轴L′L′ 平行于仪器竖轴VV 。

气泡中心偏离零点2mm 时竖轴所倾斜的角值，称为圆水准器的分划值，一般为8′ ～10′ ，精度较低。

3 ．基座

基座的作用是支承仪器的上部，并通过连接螺旋与三脚架连接。它主要由轴座、脚螺旋、底板和三脚压板构成。转动脚螺旋，可使圆水准气泡居中。

二、水准尺和尺垫

1 ．水准尺

水准尺是进行水准测量时与水准仪配合使用的标尺。常用的水准尺有塔尺和双面尺两种。（1 ）塔尺是一种逐节缩小的组合尺，其长度为2m ～5m ，有两节或三节连接在一起，尺的底部为零点，尺面上黑白格相间，每格宽度为1cm ，有的为0.5cm ，在米和分米处有数字注记。

（2 ）双面水准尺尺长为3m ，两根尺为一对。尺的双面均有刻划，一面为黑白相间，称为黑面尺（也称主尺）；另一面为红白相间，称为红面尺（也称辅尺）。两面的刻划均为1cm ，在分米处注有数字。两根尺的黑面尺尺底均从零开始，而红面尺尺底，一根从4.687m 开始，另一根从4.787m 开始。在视线高度不变的情况下，同一根水准尺的红面和黑面读数之差应等于常数4.687m 或 4.787m ，这个常数称为尺常数，用K 来表示，以此可以检核读数是否正确。

2 ．尺垫

尺垫是由生铁铸成。一般为三角形板座，其下方有三个脚，可以踏入土中。尺垫上方有一突起的半球体，水准尺立于半球顶面。尺垫用于转点处。

1、水准测量原理水准测量是利用水准仪提供的水平视线和水准尺来测定地面两点间的高差，并由已知点的高程推算出未知点高程的一种测高方法。（1）高差测量高差是指地面两点间的高程之差。高程测量的原理如图2-1-1所示。欲测A、B 两点间高差，可分别在A、B两点竖立水准尺，并在A、B两点间安置水准仪，当水准仪视线水平时，后视A尺读数为a，前视B尺读数为b，则A、B两点高差为：图2-1-1 水准测量原理（2）高程的计算如图2-1-1，根据已知点A的高程HA和测定的高差，可计算点B的高程H B，可用两种方法计算，即： 1）高差法：即直接利用A、B两点间的高差h AB来计算B点高程的方法。 2）仪高法：即利用仪器视线高程H A来计算B点高程的方法。 2、水准测量的仪器和工具（1）水准仪

水准测量所使用的仪器称为水准仪，辅助工具为水准尺和尺垫等。水准仪按其精度可分为DS05、DS l、DS3和DSl0四个等级；按结构可分为微倾式水准仪和自动安平水准仪；按造构可分为光学水准仪和电子水准仪。目前工程测量中，广泛使用DS3级水准仪。因此，本章着重介绍这类仪器。 1）DS3微倾式水准仪的构造 DS3微倾式水准仪主要由望远镜、水准器及基座三部分构成。如图2-1-2 图2-1-2 DS3微倾式水准仪图2-1-2 DS3微倾式水准仪 ①望远镜如图2-1-3，DS3水准仪望远镜主要由物镜、目镜、对光透镜和十字丝分划板所组成。物镜和目镜多采用复合透镜组，十字丝分划板上刻有两条互相垂直的长线，竖直的一条称竖丝，横的一条称为中丝，是为了瞄准目标和读取读数用的。在中丝的上下还对称地刻有两条与中丝平行的短横线，是用来测定距离的，称为视距丝。十字丝

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第三章水准测量高程测量（Height Measurement ）的概念根据已知点高程，测定该点与未知点的高差，然后计算出未知点的高程的方法。即：H 未=H 已+h 高程测量的方法分类按使用的仪器和测量方法分为：水准测量(leveling) ：精度最高。三角高程测量(trigonometric leveling)：利用经纬仪测量倾角再按三角函数解算出测点高程的方法。适用于山区。气压高程测量(air pressure leveling)：根据大气压力随地面高程变化而改变的原理，用气压计测定测点高程的方法，精度最低。 GPS 测量。(GPS leveling)：利用GPS 测定测点的高程。所测高程是大地高。大地高：从一地面点沿过此点的地球椭球面的法线到地球椭球面的距离 3.1 水准测量的原理一．基本原理水准测量的原理是利用水准仪提供的“水平视线”，测量两点间高差，从而由已知点高程推算出未知点高程。 a ——后视读数A ——后视点 b ——前视读数B ——前视点 1．A 、B 两点间高差：AB B A h H H a b =-=-

2．测得两点间高差h AB 后，若已知A 点高程H A ，则可得B 点的高程。 B A AB H H h =+ 3．视线高程：i A B H H a H b =+=+ 4．转点TP(turning point)的概念。 111i i i AB h h a b ==-∑∑∑ 结论：A 、B 两点间的高差h AB 等于后视读数之和减去前视读数之和。注意： A ：高差的符号有正有负。当高差为正值时，表示前视点 B 高于后视点A ；当高差为负时，表示前视点B 低于后视点A 。 B ：计算高差时，一定要用后视读数减去前视读数，次序不能颠倒。 3.2 水准测量的仪器和工具一、水准仪(level)（拿仪器讲解） 1．望远镜(telescope)——由物镜、目镜和十字丝（上、中、下丝）三部分组成。主要用途：用于提供一条视线，瞄准目标并在水准尺上读数。 2．水准器(bubble)有两种：圆水准器(circular bubble)——精度低，用于粗略整平。水准管(bubble tube)——精度高，用于精平。特性：气泡始终向高处移动。作用：指示视准轴是否水平或仪器竖轴是否竖直 3．基座(tribrach) 作用：用来固定和粗略整平水准仪二、水准尺(leveling staff)——主要有单面尺、双面尺和塔尺。 1．尺面分划为1cm ，每10cm 处（E 字形刻划的尖端）注有阿拉伯数字。 2．双面尺的红面尺底刻划：一把为4687mm ，另一把为4787mm 。三、尺垫(staff plate) 放置在转点上，为防止观测过程中水准尺下沉。 3.3 水准仪的使用水准仪的使用

水准测量的原理一、几种常见的水准测量方法 1．几何水准测量（简称水准测量）； 2．三角高程测量； 3．气压高程测量（物理高程测量）。二、水准测量原理水准测量是利用水平视线来求得两点的高差。例如图2－1中，为了求出A 、B 两点的高差AB h ，在A 、B 两个点上竖立带有分划的标尺——水准尺，在A 、B 两点之间安置可提供水平视线的仪器——水准仪。当视线水平时，在A 、B 两个点的标尺上分别读得读数a 和b ，则A 、B 两点的高差等于两个标尺读数之差。即： b a h AB -= (2－1) 如果A 为已知高程的点，B 为待求高程的点，则B 点的高程为： AB A B h H H += （高差法） (2－2) 读数a 是在已知高程点上的水准尺读数，称为“后视读数”；b 是在待求高程点上的水准尺读数，称为“前视读数”。高差必须是后视读数减去前视读数。高差AB h 的值可能是正，也可能是负，正值表示待求点B 高于已知点A ，负值表示待求点B 低于已知点A 。此外，高差的正负号又与测量进行的方向有关，例如图2－2中测量由A 向B 进行，高差用AB h 表示，其值为正；反之由B 向A 进行，则高差用BA h 表示，其值为负。所以说明高差时必须标明高差的正负号，同时要说明测量进行的方向。图 2－1 由图2－1可以看出，B 点高程还可以通过仪器的视线高程H i 来计算，即 H i ＝H A ＋a (2－3) H B ＝H i －b （仪高法） (2－4) 三、转点、测站当两点相距较远或高差太大时，则可分段连续进行，从图2－2中可得： b a h h b a h b a h b a h AB n n n ∑-∑=∑=-=-=-= 2 221 11 (2－5)

少年易学老难成，一寸光阴不可轻 - 百度文库 1 精确的频率和时间测量 - 时基的选择上篇文章谈到了频率和时间测量的分辨率和精度。相信很多工程师会感兴趣测量一个结果后，其误差或不确定度到底是多少。测量的不确定度是由3个因素构成的，即基本不确定度 = k* (随机不确定度 ± 系统不确定度 ± 时基不确定度) 事实上，要获得准确的随机不确定度和系统不确定度是一件非常恐怖的事情。它是与众多参数相关的非常复杂的函数。如果诸位有兴趣了解这个，可以到网上查阅安捷伦53200 系列频率计数器的详细资料，出版号是 5990-6283CHCN 。好在安捷伦的工程师将这个复杂的运算公式做成了一个简单的表格。您只需输入测量的相关设置和结果，这个表格可以自动帮助你得出不确定度。如果有兴趣，可以与安捷伦的电话服务中心联系 400-810-0189 关于随机不确定度和系统不确定度，这与闸门时间和测量次数密切相关。简单地讲，延长闸门时间和增加测量次数，都可以降低者两个不确定度。但时基的不确定度是由计数器本身的老化和工作环境，以及其本身的相位噪声等参数决定的。频率计数器的测量精度始于时基，因为它建立了测量输入信号的参考。更好的时基有可能得到更好的测量。例如，如果时基的月老化率是0.1ppm ，仪器在校准后一个月内使用，它对10MHz 信号测量带来的不确定度则是 1Hz 。但如果老化率是0.01ppm, 其带来的不确定度只有0.1Hz. 环境温度对石英晶体的振动频率有很大影响，可根据热行为把时基技术分为三类: 1. 标准时基。标准或“室温”时基，不使用任何类型的温度补偿或控制。其最大优点是便宜，但它也有最大的频率误差。下图中的曲线示出典型晶体的热行为。随着环境温度的改变，频率输出能变化5ppm 或更高。对于1MHz 信号为±5Hz ，因此是测量中必须考虑的重要因素。在通用侧测试仪器，如示波器、函数信号发生器、频谱仪中，采用的是这种时基。在过去低端的频率计数器，其标准配置的时基也这这种得标准时基 2. 温度补偿时基。有时，我们也称之为高稳时基。一种解决晶体热变化的方法是让振荡器电路中的其它电子元件补偿其热响应。这种方法可稳定其热行为，把时基误差降低到约0.1ppm （对1MHz 信号为±10.1Hz ）典型的事安捷伦53200A 系列频率计数器标准配置的时基就是这种，其老化率可达到0.1ppm 。有时，这种时基也被用于输出频率精度更高的信号源，如安捷伦的33520A 系列函数和任意波性发生器，这种时基就是一个选件 3. 恒温槽控制。稳定振荡器输出的最有效方法是让晶体免受温度变化。计数器设计师把晶体放入恒温槽，保持其温度在热响应曲线的特定点。从而能得到好得多的时基稳定度，典型误差只有0.0025ppm （对于1MHz 信号为±0.0025Hz ）。

教学设计学习领域：工程测量基础总学时60 学习情境1：高程测量学时22 任务1.2 五等往返水准测量学时 4 大组：6 组人：7-8 分组情况每组小组：12 组人：3-4 教学基本信息分析本题目“五等往返水准测量”属于《工程测量基础》中“高程测量”学习情境的一个项目。《工程测量基础》是道路桥梁工程技术专业基础学习领域，是学生获取工程测量中级工的必修课之一。通过本课程学习，要求学生了解测量误差的基本知识，掌握水准测量、角度观测、距离测量与直线定向、导线测量及地形图的判读。具备平面坐标、高程坐标测量、计算及数据处理能力。课程情境划分与课时安排见下表。高程测量学习情境主要是让学生掌握地面点高程坐标的测量、计算和数据处理。工程测量基础情境划分与课时安排学习情境情境描述学时高程测量：通过完成线路的高程测量（五等水准测量、三学习情境 1 四等水准测量、光电测距三角高程测量），使学生在老师的引导 22 高程测量下，了解高程测量的原理，仪器及测量方法。并能自己总结在测量中产生的误差及克服方法。学习领域平面测量：通过完成线路的平面测量，使学生在老师的引情境分析学习情境 2 平面测量导下，掌握全站仪测回法测角及测距的功能，并掌握导线测量的外业工作和内业计算方法。认识GPS接收机的构造，了解GPS 34 静态测量的原理，从而达到相应的能力要求。学习情境 3 地形图的测绘与应用：通过地形图的测绘，使学生在老师地形图的测的引导下，掌握地形图的基本知识。并能对地形图进行判读和 4 绘与应用应用。从而达到相应的能力要求。高程测量情境学习任务设计表序号学时任务1 一个测站的观测、记录及计算4 高程测量学习任务设计任务2 五等水准测量五等往返水准测量 4 五等闭合水准测量 6 五等附合水准路线测量 4 任务3 4 四等水准测量

高精度时间间隔测量方法综述孙杰潘继飞（解放军电子工程学院，安徽合肥，230037）摘要：时间间隔测量技术在众多领域已经获得了应用，如何提高其测量精度是一个迫切需要解决的问题。在分析电子计数法测量原理与误差的基础上，重点介绍了国内外高精度时间间隔测量方法，这些方法都是对电子计数法的原理误差进行测量，并且取得了非常好的效果。文章的最后给出了高精度时间间隔测量方法的发展方向及应用前景。关键词：时间间隔；原理误差；内插；时间数字转换；时间幅度转换 Methods of High Precision Time-Interval Measurement SUN Jie , PAN Ji-fei （Electronic Engineering Institute of PLA, HeFei 230037, China ） Abstract: Technology of time-interval measurement has been applied in many fields. How to improve its precision is an emergent question. On the bases of analyzing electronic counter ’s principle and error, this paper puts emphasis upon introducing high precision time-interval measurements all over the world. All these methods aim at electronic counter ’s principle error, and obtain special effect. Lastly, the progress direction and application foreground of high precision time-interval measurement methods are predicted. Key Words: time interval; principle error; interpolating; time-to-digital conversion; time-to-amplitude conversion 0引言时间有两种含义，一种是指时间坐标系中的某一刻；另一种是指时间间隔，即在时间坐标系中两个时刻之间的持续时间，因此，时间间隔测量属于时间测量的范畴。时间间隔测量技术在通信、雷达、卫星及导航定位等领域都有着非常重要的作用，因此，如何高精度测量出时间间隔是测量领域一直关注的问题。本文详细分析了目前国内外所采用的高精度时间间隔测量方法，指出其发展趋势，为研究新的测量方法指明了方向。 1 电子计数法 1.1 测量原理与误差分析在测量精度要求不高的前提下，电子计数法是一种非常好的时间间隔测量方法，已经在许多领域获得了实际应用，其测量原理如图1 量化时钟频率为 0f ，对应的周期001f T =，在待测脉冲上升沿计数器输出计数脉冲个数N M ,，1T ，2T 为待测脉冲上升沿与下一个量化时钟脉冲上升沿之间的时间间隔，则待测脉冲时间间隔x T 为： ()210T T T M N T x -+?-= （1）然而，电子计数法得到的是计数脉冲个数N M ,，因此其测量的脉冲时间间隔为： ()0' T M N T x ?-= （2）比较表达式（1）（2）可得电子计数法的测量误差为21T T -=?，其最大值为一个量化时钟周期0T ，产生的原因是待测脉冲上升沿与量化时钟上升沿的不一致，该误差称为电子计数法的原理误差。除了原理误差之外，电子计数法还存在时标误差，分析表达式（2）得到： ()()00'..T M N T M N T x ?-+-?=? （3）比较表达式（3）（2）： ()()00 ''T T M N M N T T x x ?+--?=? （4）根据电子计数法原理，()1±=-? M N ，0'T T M N x =-，因此： 00'0'T T T T T x x ??+±=? （5） 00'T T T x ??即为时标误差，其产生的原因是量化时钟的稳定度00T T ?，可以看出待测脉冲间隔x T 越大，量化时钟的稳定度导致的时标误差越大。作者简介：孙杰：（1975—），男（汉族），安徽合肥人，解放军电子工程学院讲师潘继飞：（1978—），男（汉族），安徽凤阳人，解放军电子工程学院信号与信息处理专业博士生

水准测量教案

******************学院教案章节首页授课班级：第三章计4 学时

1．A 、B 两点间高差：AB B A h H H a b =-=- 2．测得两点间高差h AB 后，若已知 A 点高程 H A ，则可得 B 点的高程。 B A AB H H h =+ 3．视线高程： i A B H H a H b =+=+ 4．转点 TP(turning point)的概念。 111i i i AB h h a b ==-∑∑∑ 结论：A 、B 两点间的高差h AB 等于后视读数之和减去前视读数之和。注意： A ：高差的符号有正有负。当高差为正值时，表示前视点 B 高于后视点A ；当高差为负时，表示前视点B 低于后视点A 。 B ：计算高差时，一定要用后视读数减去前视读数，次序不能颠倒。 3.2 水准测量的仪器和工具一、水准仪(level)（拿仪器讲解） 1．望远镜(telescope)——由物镜、目镜和十字丝（上、中、下丝）三部分组成。主要用途：用于提供一条视线，瞄准目标并在水准尺上读数。 2．水准器(bubble)有两种：圆水准器(circular bubble)——精度低，用于粗略整平。水准管(bubble tube)——精度高，用于精平。特性：气泡始终向高处移动。作用：指示视准轴是否水平或仪器竖轴是否竖直 3．基座(tribrach) 作用：用来固定和粗略整平水准仪二、水准尺(leveling staff)——主要有单面尺、双面尺和塔尺。 1．尺面分划为 1cm ，每 10cm 处（E 字形刻划的尖端）注有阿拉伯数字。 2．双面尺的红面尺底刻划：一把为 4687mm ，另一把为 4787mm 。三、尺垫(staff plate)

时间频率测量技术的发展与应用陈洪卿 (中国科学院国家授时中心) 1时间频率精密测量的目的和意义信息化时代的到来，高精度时问频率已经成为一个国家科技、经济、政治、军事和社会生活中至关重要的一个参量。时间的应用范围已经渗透到从基础研究领域(天文学、地球动力学、物理学等)到工程技术领域(信息传递、电力输配、深空跟踪、空间旅行、导航定位、武器实验、地震监测、计量测试等)，以及关系到国计民生的国家诸多重要部门和领域(交通运输、金融证券、邮电通信等)的各个方面，几乎无所不及。中国科协副主席、时间工作专家叶叔华院士认为“生活离不开时间频率，它是高新技术的基础”。“863”高科技计划倡导者陈芳允院士认为“时间频率在工业、交通、电信等方面的应用十分广泛。计时、工业控制、定位导航、现代数字化技术和计算机都离不开时频技术和时频测量”。它“在科技发展和社会进步中占有特殊重要的地位。”[1]2003年全国时间频率学术会议上，王义道教授作特邀报告“建设我国独立自主时间频率系统的思考”[2]指出：时间频率系统是维护国家安全和独立自主的命脉；现代化战争中原子钟比原子弹更重要；精密时间频率广泛应用于现代通信、导航、制导、定位、天文观察、大地测量、地质勘探、电网调配、电子对抗、交通管理、精密测量、科学研究等领域，设备需求量很大；标准频率与时间信号可以通过电磁波发射、传播、接收，直接为各种应用服务。时间是国际单位制中的最基本的物理量之一，也是目前能够实现的测量不确定度最小的物理量。时间测量的精密度可小于10—18，准确度可达10一15。这使时间频率在计量、测量领域中起着十分突出的领先和独特作用[3]。因此，其它的物理量，如果能够通过一定的物理关系和物理常数转化为时间频率量来进行测量，用时间测量来表征，那么，该物理量的测量精度将会大大提高，并使计量单位趋向于统一。典型的例子，莫过于长度单位一米的定义。100 多年前，为适应世界贸易和科学技术发展需求，为统一国际长度度量单位和标准，成立国际米制委员会，并确定和保持米尺原器，成为现代国际公制计量系统的基础。长度单位一米的测量精度好不容易才达到10一8[4]。而今，由光速不变原理和L=CT确定长度，长度单位l米=真空中光在1／299 792458秒时间内传播的距离，这样就可以用时间测量来表征长度测量，其精度就提高到lO一9以上。作为原始基准的独立定义的长度单位，蜕变成由时间一光速联合定义的导出单位，长度单位就统一于时间单位了。此外，通过交流约瑟夫森量子效应，从加在约瑟夫森结上的电压V与所产生的交流电频率之间的关系f=(2e／h)／v和国际协定常数值2e／h=483 597．9GHz／V，由测量频率求得电压；也可以求得电流、电阻以及温度等等[3]。

水准仪测量高程的方法和步骤 2010-11-28 01:58:11| 分类：工程测量|举报|字号订阅 [教程]第二章水准测量未知2009-12-13 16:21:06 网络内容：理解水准测量的基本原理；掌握 DS3 型微倾式水准仪、自动安平水准仪的构造特点、水准尺和尺垫；掌握水准仪的使用及检校方法；掌握水准测量的外业实施（观测、记录和检核）及内业数据处理（高差闭合差的调整）方法；了解水准测量的注意事项、精密水准仪和电子水准仪的构造及操作方法。重点：水准测量原理；水准测量的外业实施及内业数据处理。难点：水准仪的检验与校正。 §2.1 高程测量（ Height Measurement ）的概念测量地面上各点高程的工作 , 称为高程测量。高程测量根据所使用的仪器和施测方法的不同，分为：（1）水准测量 (leveling) （2）三角高程测量 (trigonometric leveling) （3）气压高程测量 (air pressure leveling) （4）GPS 测量 (GPS leveling) §2.2 水准测量原理一、基本原理水准测量的原理是利用水准仪提供的“水平视线”，测量两点间高差，从而由已知点高程推算出未知点高程。

a ——后视读数 A ——后视点 b ——前视读数 B ——前视点 1、A 、 B 两点间高差： 2、测得两点间高差后，若已知 A 点高程，则可得B点的高程：。 3、视线高程： 4、转点 TP(turning point) 的概念：当地面上两点的距离较远，或两点的高差太大，放置一次仪器不能测定其高差时，就需增设若干个临时传递高程的立尺点，称为转点。二、连续水准测量

21世纪中国电子仪器发展战略研讨会2004年9月时间频率测量技术的发展与应用陈洪卿 (中国科学院国家授时中心) 1时间频率精密测量的目的和意义信息化时代的到来，高精度时问频率已经成为一个国家科技、经济、政治、军事和社会生活中至关重要的一个参量。时间的应用范围已经渗透到从基础研究领域(天文学、地球动力学、物理学等)到工程技术领域(信息传递、电力输配、深空跟踪、空间旅行、导航定位、武器实验、地震监测、计量测试等)，以及关系到国计民生的国家诸多重要部门和领域(交通运输、金融证券、邮电通信等)的各个方面，几乎无所不及。中国科协副主席、时间工作专家叶叔华院士认为“生活离不开时间频率，它是高新技术的基础”。“863”高科技计划倡导者陈芳允院士认为“时间频率在工业、交通、电信等方面的应用十分广泛。计时、工业控制、定位导航、现代数字化技术和计算机都离不开时频技术和时频测量”。它“在科技发展和社会进步中占有特殊重要的地位。”[1]2003年全国时间频率学术会议上，王义道教授作特邀报告“建设我国独立自主时间频率系统的思考”[2]指出：时间频率系统是维护国家安全和独立自主的命脉；现代化战争中原子钟比原子弹更重要；精密时间频率广泛应用于现代通信、导航、制导、定位、天文观察、大地测量、地质勘探、电网调配、电子对抗、交通管理、精密测量、科学研究等领域，设备需求量很大；标准频率与时间信号可以通过电磁波发射、传播、接收，直接为各种应用服务。时间是国际单位制中的最基本的物理量之一，也是目前能够实现的测量不确定度最小的物理量。时间测量的精密度可小于10—18，准确度可达10一15。这使时间频率在计量、测量领域中起着十分突出的领先和独特作用[3]。因此，其它的物理量，如果能够通过一定的物理关系和物理常数转化为时间频率量来进行测量，用时间测量来表征，那么，该物理量的测量精度将会大大提高，并使计量单位趋向于统一。典型的例子，莫过于长度单位一米的定义。100 多年前，为适应世界贸易和科学技术发展需求，为统一国际长度度量单位和标准，成立国际米制委员会，并确定和保持米尺原器，成为现代国际公制计量系统的基础。长度单位一米的测量精度好不容易才达到10一8[4]。而今，由光速不变原理和L=CT确定长度，长度单位l米=真空中光在1／299 792458秒时间内传播的距离，这样就可以用时间测量来表征长度测量，其精度就提高到lO一9以上。作为原始基准的独立定义的长度单位，蜕变成由时间一光速联合定义的导出单位，长度单位就统一于时间单位了。此外，通过交流约瑟夫森量子效应，从加在约瑟夫森结上的电压V与所产生的交流电频率之间的关系f=(2e／h)／v和国际协定常数值2e／h=483 597．9GHz／V，由测量频率求得电压；也可以求得电流、电阻以及温度等等[3]。

水准仪测量高程的方法和步骤案场各岗位服务流程销售大厅服务岗： 1、销售大厅服务岗岗位职责： 1)为来访客户提供全程的休息区域及饮品; 2)保持销售区域台面整洁; 3)及时补足销售大厅物资,如糖果或杂志等; 4)收集客户意见、建议及现场问题点； 2、销售大厅服务岗工作及服务流程阶段工作及服务流程班前阶段1）自检仪容仪表以饱满的精神面貌进入工作区域 2）检查使用工具及销售大厅物资情况，异常情况及时登记并报告上级。班中工作程序服务流程行为规范迎接指引递阅资料上饮品（糕点）添加茶水工作要求 1）眼神关注客人，当客人距3米距离时，应主动跨出自己的位置迎宾，然后侯客迎询问客户送客户

注意事项 15度鞠躬微笑问候：“您好！欢迎光临！”2）在客人前方1-2米距离领位，指引请客人向休息区，在客人入座后问客人对座位是否满意：“您好！请问坐这儿可以吗？”得到同意后为客人拉椅入座“好的，请入座！” 3）若客人无置业顾问陪同，可询问：请问您有专属的置业顾问吗？，为客人取阅项目资料，并礼貌的告知请客人稍等，置业顾问会很快过来介绍，同时请置业顾问关注该客人； 4）问候的起始语应为“先生-小姐-女士早上好，这里是XX销售中心，这边请”5）问候时间段为8:30-11:30 早上好11:30-14:30 中午好 14:30-18:00下午好 6）关注客人物品，如物品较多，则主动询问是否需要帮助（如拾到物品须两名人员在场方能打开，提示客人注意贵重物品）； 7）在满座位的情况下，须先向客人致歉，在请其到沙盘区进行观摩稍作等

待；阶段工作及服务流程班中工作程序工作要求注意事项饮料（糕点服务） 1）在所有饮料（糕点）服务中必须使用托盘； 2）所有饮料服务均已“对不起，打扰一下，请问您需要什么饮品”为起始； 3）服务方向：从客人的右面服务； 4）当客人的饮料杯中只剩三分之一时，必须询问客人是否需要再添一杯，在二次服务中特别注意瓶口绝对不可以与客人使用的杯子接触； 5）在客人再次需要饮料时必须更换杯子；下班程序1）检查使用的工具及销售案场物资情况，异常情况及时记录并报告上级领导； 2）填写物资领用申请表并整理客户意见；3）参加班后总结会； 4）积极配合销售人员的接待工作，如果下班时间已经到，必须待客人离开后下班；

时间频率测量技术的发展与应用

水准测量水准测量原理一、水准测量原理水准测量是利用水准仪提供的水平视线，借助于带有分划的水准尺，直接测定地面上两点间的高差，然后根据已知点高程和测得的高差，推算出未知点高程。如图所示，在地面点A 、B 两点竖立水准尺，利用水准仪提供的水平视线，截取尺上的读书a 、b ，则A 、B 两点间的高差h AB 为：b a h AB -= 高差等于后视读数减去前视读数。水准测量原理二、计算未知点高程 1．高差法高差法—直接利用高差计算未知点B 高程的方法。测得A 、B 两点间高差h AB 后，如果已知A 点的高程H A ，则B 点的高程H B 为：H B =H A +h AB 2．仪高法仪高法—利用仪器视线高程H i 计算未知点B 点高程的方法。如图所示，B 点高程也可以通过水准仪的视线高程H i 来计算，即： H i = H A +a H B = H i - b 在施工测量中，有时安置一次仪器，需测定多个地面点的高程，采用仪高法就比较方便。

3．中间法当欲测点B 离已知点A 较远，安置一次仪器就不可能测出它们的高差，这时，选择一条施测路线，在A 、B 之间加设一些转点，每相邻两点测一测站，求出它们的高差，则AB 的高差即为这些高差的总和。转点：临时立尺点，作为传递高程的过渡点。（一般转点上均需使用尺垫）测站：每安置一次仪器，称为一个测站。对于精度较高的测量，必须将仪器置于前后视点之间大致等距离处B A D D ≈,利用地球曲率等距等影响B A h h ?=?的原则，使测站高差计算中自动消除曲率对前后视读数的影响，这种方法称为中间法，是精密测量中常用的方法。 2.2 水准仪和水准尺仪器：水准仪 DS 3（D —大地测量，S —水准仪，下标05、1、3、10表示每公里往、返测得高差中数的偶然中误差值）。工具：水准尺、尺垫。水准仪主要由望远镜、水准器和基座三部分组成。 1、望远镜两大功能：提供一条找准目标的视准轴；看清不同距离的目标。（1）物镜和目镜

水准测量教案 Company number：【WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998】

******************学院教案章节首页授课班级：第三章计4 学时

第三章水准测量高程测量（Height Measurement ）的概念根据已知点高程，测定该点与未知点的高差，然后计算出未知点的高程的方法。即： H 未=H 已+h 高程测量的方法分类按使用的仪器和测量方法分为：水准测量(leveling) ：精度最高。三角高程测量(trigonometric leveling)：利用经纬仪测量倾角再按三角函数解算出测点高程的方法。适用于山区。气压高程测量(air pressure leveling)：根据大气压力随地面高程变化而改变的原理，用气压计测定测点高程的方法，精度最低。 GPS 测量。(GPS leveling)：利用GPS 测定测点的高程。所测高程是大地高。大地高：从一地面点沿过此点的地球椭球面的法线到地球椭球面的距离水准测量的原理一．基本原理水准测量的原理是利用水准仪提供的“水平视线”，测量两点间高差，从而由已知点高程推算出未知点高程。 a ——后视读数 A ——后视点 b ——前视读数 B ——前视点 1．A 、B 两点间高差：AB B A h H H a b =-=- 2．测得两点间高差h AB 后，若已知 A 点高程 H A ，则可得 B 点的高程。 3．视线高程： i A B H H a H b =+=+ 4．转点 TP(turning point)的概念。结论：A 、B 两点间的高差h AB 等于后视读数之和减去前视读数之和。注意： A ：高差的符号有正有负。当高差为正值时，表示前视点 B 高于后视点A ；当高差为负时，表示前视点B 低于后视点A 。

精确的频率和时间测量- 时基的选择上篇文章谈到了频率和时间测量的分辨率和精度。相信很多工程师会感兴趣测量一个结果后，其误差或不确定度到底是多少。测量的不确定度是由3个因素构成的，即基本不确定度= k* (随机不确定度±系统不确定度±时基不确定度) 事实上，要获得准确的随机不确定度和系统不确定度是一件非常恐怖的事情。它是与众多参数相关的非常复杂的函数。如果诸位有兴趣了解这个，可以到网上查阅安捷伦53200 系列频率计数器的详细资料，出版号是5990-6283CHCN。好在安捷伦的工程师将这个复杂的运算公式做成了一个简单的表格。您只需输入测量的相关设置和结果，这个表格可以自动帮助你得出不确定度。如果有兴趣，可以与安捷伦的电话服务中心联系400-810-0189 关于随机不确定度和系统不确定度，这与闸门时间和测量次数密切相关。简单地讲，延长闸门时间和增加测量次数，都可以降低者两个不确定度。但时基的不确定度是由计数器本身的老化和工作环境，以及其本身的相位噪声等参数决定的。频率计数器的测量精度始于时基，因为它建立了测量输入信号的参考。更好的时基有可能得到更好的测量。例如，如果时基的月老化率是0.1ppm，仪器在校准后一个月内使用，它对10MHz 信号测量带来的不确定度则是1Hz。但如果老化率是0.01ppm, 其带来的不确定度只有0.1Hz. 环境温度对石英晶体的振动频率有很大影响，可根据热行为把时基技术分为三类: 1. 标准时基。标准或“室温”时基，不使用任何类型的温度补偿或控制。其最大优点是便宜，但它也有最大的频率误差。下图中的曲线示出典型晶体的热行为。随着环境温度的改变，频率输出能变化5ppm或更高。对于1MHz信号为±5Hz，因此是测量中必须考虑的重要因素。在通用侧测试仪器，如示波器、函数信号发生器、频谱仪中，采用的是这种时基。在过去低端的频率计数器，其标准配置的时基也这这种得标准时基 2. 温度补偿时基。有时，我们也称之为高稳时基。一种解决晶体热变化的方法是让振荡器电路中的其它电子元件补偿其热响应。这种方法可稳定其热行为，把时基误差降低到约0.1ppm（对1MHz信号为±10.1Hz）典型的事安捷伦53200A系列频率计数器标准配置的时基就是这种，其老化率可达到0.1ppm。有时，这种时基也被用于输出频率精度更高的信号源，如安捷伦的33520A系列函数和任意波性发生器，这种时基就是一个选件 3. 恒温槽控制。稳定振荡器输出的最有效方法是让晶体免受温度变化。计数器设计师把晶体放入恒温槽，保持其温度在热响应曲线的特定点。从而能得到好得多的时基稳定度，典型误差只有0.0025ppm（对于1 MHz 信号为±0.0025Hz）。

时间/频率测量仪器时间综合测量仪时间测量仪高精度时间测量仪西安同步电子科技有限公司是最专业的陕西时间测量厂家。产品概述 SYN5104型时间综合测试仪是一款便携式时间频率综合测试设备，接收GPS（全球定位系统）卫星信号，使用GPS定时信号对本机进行时间频率同步，对被测信号进行实时测量，为时间同步装置的现场检测、校验、验收提供了有效而便捷的解决方案。产品功能 1) 在结构设计上，将时间标准源、时差测量和测试结果显示三块功能实现一体化, 从而可以在一台便携式智能仪表中方便而准确地完成测试项目； 2) 测试功能齐全：时间准确度、频率准确度、报文准确度； 3) 测试数据自动保存，测试结果可输出； 4) 采用GPS卫星定时信号控制内置振荡器提供高精度时间频率标准，测量精度100 ns； 5) 能直接测量，在前面板上直接显示被测时钟和标准时间的时差，测量方式直观方便； 6) 可便携移动，既可用于现场，又可用于检测机构； 7) 可以输出时间信号与更高级的标准时间源进行比对，以标定本测试仪的精度等级。也可用于给现场有需求的设备提供高精度的时间信号； 8) 测量数据自动保存；产品特点 a) 精度高、高性价比； b) 功能齐全、性能可靠； c) 频率比对数值自动存储和计算； d) 高精度、高可靠性、方便性和直观性。技术指标输入信号 10MHz 路数

1路波形正弦电平 ≥＋7dBm 物理接口 BNC 1PPS 路数 1路电平 TLL 脉冲宽度 ≥2μs 物理接口 BNC 1PPM 路数 1路电平 TTL 脉冲宽度 ≥2μs 物理接口 BNC RS-232C时间报文数据接口 DB9针形接头 IRIG-B122(AC)交流码接口三芯航插

各种测量仪器的使用方法水准仪及其使用方法高程测量是测绘地形图的基本工作之一，另外大量的工程、建筑施工也必须量测地面高程，利用水准仪进行水准测量是精密测量高程的主要方法。、水准仪器组合: 1.望远镜2.调整手轮3.圆水准器4.微调手轮5.水平制动手轮6.管水准器7. 水平微调手轮8.脚架二、操作要点: 在未知两点间，摆幵三脚架，从仪器箱取出水准仪安放在三脚架上，利用三个机座螺丝调平，使圆气泡居中，跟着调平管水准器。水平制动手轮是调平的, 在水平镜内通过三角棱镜反射，水平重合，就是平水。将望远镜对准未知点（上的塔尺，再 1）次调平管水平器重合，读出塔尺的读数（后视），把望远镜旋转到未知点（2）的塔尺，调整管水平器，读出塔尺的读数（前视），记到记录本上。计算公式：两点咼差=后视一前视。三、校正方法: 将仪器摆在两固定点中间，标出两点的水平线，称为a、b线，移动仪器到固定点一端，标出两点的水平线，称为a'、b '。计算如果a-b M a' - b'时,

将望远镜横丝对准偏差一半的数值。用校针将水准仪的上下螺钉调整，使管水平泡吻合为止。重复以上做法，直到相等为止。四、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。首先打幵三脚架并使高度适中，用目估法使架头大致水平并检查脚架是否牢固，然后打幵仪器箱，用连接螺旋将水准仪器连接在三脚架上。 2.粗平粗平是使仪器的视线粗略水平，利用脚螺旋置园水准气泡居于园指标圈之中。具体方法用仪器练习。在整平过程中，气泡移动的方向与大姆指运动的方向一致。 3.瞄准

时间信号/频率测量仪器时间信号频率测量仪，是一种用十进制数字显示被测量周期信号频率的测量仪器。频率是周期信号在单位时间（1s）内变化的次数。如果能在一定的时间内对信号的波形变化进行计数，并将计数结果显示出来，就能读取被测信号的频率。数字频率计必须先获得相对稳定和准确的时间，同时将被测信号转换成幅度于波形均能被电路是别的脉冲信号，然后通过计数器计算这段时间间隔内的脉冲个数，将其换算后显示出来。 SYN5104型时间/频率测量仪器是一款便携式时间频率综合测试设备。内装OCXO恒温晶体振荡器，接收GPS（全球定位系统）以及北斗二代卫星定时信号，驯服恒温晶振，使其输出频率同步于卫星铯原子钟信号上，产生极其准确的时间信号及频率信号。以此为参照，实时精确测量多种输入时间频率信号的精度，为时间同步装置及时统设备的现场检测、校验、验收提供了有效而便捷的解决方案。产品功能 1)在结构设计上，将时间标准源、时差测量和测试结果显示三块功能实现一体化, 从而可以在一台便携式智能仪表中方便而准确地完成测试项目； 2)测试功能齐全：时间准确度、频率准确度、报文准确度,周波测量，温湿度测量，时间记录； 3)采用GPS/北斗二代卫星定时信号控制内置振荡器提供高精度时间频率标准，测量精度 100 ns； 4)能直接测量，在前面板上直接显示被测时钟和标准时间的时差，测量方式直观方便； 5)可便携移动，既可用于现场，又可用于检测机构； 6)可以输出时间信号与更高级的标准时间源进行比对，以标定本测试仪的精度等级。也可用于给现场有需求的设备提供高精度的时间信号； 7)测量结果数据自动导出到计算机中； 8)具有7AH电池供电。产品特点 a)精度高、高性价比； b)功能齐全、性能可靠； c)频率比对数值自动存储和计算； d)高精度、高可靠性、方便性和直观性。

普通水准测量基本步骤或推动目镜使测站点影像清晰。（３）旋转脚螺旋使光学对中器对准测站点。（４）伸缩三脚架腿，使圆水准气泡居中。（５）用脚螺旋精确整平管水准管转动照准部90゜，水准管气泡均居中。（６）如果光学对中器分划圈不在测站点上，应松开连接螺旋，在架头上平移仪器，使分划圈对准测站点。（７）重新再整平仪器，依此反复进行直至仪器整平后，光学对中器分划圈对准测站点为止。２．整平整平的目的是使仪器的竖轴铅垂，水平度盘水平。进行整平时，首先使水准管平行于两脚螺旋的连线。操作时，两手同时向内(或向外)旋转两个脚螺旋使气泡居中。气泡移动方向和左手大拇指转动的方向相同；然后将仪器绕竖轴旋转90，旋转另一个脚螺旋使气泡居中。按上述方法反复进行，直至仪器旋转到任何位置时，水准管气泡都居中为止。３．瞄准经纬仪安置好后。用望远镜瞄准目标，首先将望远镜照准远处，调节对光螺旋使字丝清晰；然后旋松望远镜和照准部制动螺旋，用望远镜的光学瞄准器照准目标。转动物镜对光螺旋使目标影像清晰；而后旋紧望远镜和照准部的制动螺旋，通过旋转望远镜和照准部的微动螺旋，使字丝交点对准目标，并观察有无视差，如有视差，应重新对光，予以消除。４．读数打开读数反光镜，调节视场亮度，转动读数显微镜对光螺旋，使读数窗影像清晰可见。读数时，除分微尺型直接读数外，凡在支架上装有测

微轮的，均需先转动测微轮，使双指标线或对径分划线重合后方能读数，最后将度盘读数加分微尺读数或测微尺读数，才是整个读数值。 5、合零目的是将起始目标的方向锁定在水平度盘上的0、0、0的位置。，就是在照准起始方向时，改变读盘的安置读数，也就是起始读数，这样可以消减多个测回观测时度盘刻度不均的造成的误差。