全站仪工作原理
全站仪的基本原理
全站仪的基本原理全站仪（Total station）是一种结合了电子测距仪、自动水平仪和电子角度仪的测量仪器。
它的基本原理是通过测量角度和距离的变化，实时计算出目标点在空间中的坐标。
全站仪的测量原理主要包括以下几个方面：1.角度测量原理：全站仪通过内置的水平圆盘和垂直圆盘测量水平角和垂直角。
水平圆盘采用自动水平仪原理，当全站仪水平时，水平圆盘会指示零度。
垂直圆盘则通过倾角传感器测量倾斜角，当仪器垂直时，垂直圆盘会指示零度。
通过水平角和垂直角的测量，可以得到仪器指向目标点的方向。
2.距离测量原理：全站仪采用电子测距仪（EDM）测量目标点与仪器之间的水平距离、斜距和垂直高差。
EDM通过发射光束，利用光电脉冲板接收光信号，通过测量光信号的时间差计算出距离。
一般情况下，全站仪使用红外线来作为光源，因为红外线在大气中传播的衰减相对较小。
3.坐标计算原理：全站仪通过测量观测点与参考点之间的角度和距离，利用三角测量原理计算出观测点的坐标。
三角测量原理是利用已知的角度和距离，通过三角函数关系计算未知点的坐标。
全站仪通常会采用矢量方法或者几何平差方法对测量结果进行精确的计算。
全站仪的主要工作流程如下：1.设置仪器：将全站仪稳定放置在测量点上，并进行水平和垂直调节，使仪器平稳且垂直于地面。
2.定位目标点：通过望远镜找到目标点，并在仪器上标记。
目标点可以是地面上的标志物、墙壁上的角点等。
3.测量角度：利用全站仪测量目标点与仪器之间的水平和垂直角度。
通过水平和垂直圆盘上的刻度盘，以及内置的倾斜传感器，可以准确地测量角度。
4.测量距离：使用电子测距仪测量目标点与仪器之间的距离。
全站仪会发出光束，经过目标点反射回仪器，通过测量光的传播时间计算出距离。
5.数据处理：将测量得到的角度和距离数据传输到计算机或移动设备上进行数据处理。
通过三角测量原理，可以计算出目标点的坐标。
6.结果展示：将测量结果显示在仪器屏幕上，包括目标点的坐标、角度和距离等。
全站仪的工作原理和原理
全站仪的工作原理和原理全站仪是一种测量仪器，主要用于测量地面上的水平和垂直角度、距离以及高程等参数。
全站仪的工作原理可以分为三个主要部分：角度测量、距离测量和高程测量。
首先，全站仪通过使用光学测量原理来进行角度测量。
它包含一个内置的电子水平仪和一个可旋转的水平转台，转台上安装了一个水平盘。
当全站仪进行观测时，内置的电子水平仪会检测到仪器的水平度，并且使用电子水平仪的读数来调整水平盘的位置，从而确保仪器的水平性。
然后，全站仪使用一个旋转的激光束或一个可见光激光器来进行角度测量。
在测量过程中，这个激光束或者光线会被全站仪发射出去并被接收器接收到。
接收器会测量出激光束或者光线的相对方向，从而计算出角度。
其次，全站仪还可以测量距离。
它通过使用主动式或者被动式测距原理来达到这个目的。
主动式测距是指仪器发射出一个激光束，并且通过计算激光束的反射时间来确定测量点的距离。
被动式测距则是指仪器接收到一个已知距离的反射信号，并且根据接收到信号的时间来计算出距离。
由于全站仪的距离测量精度很高，因此它在许多需要精确测量距离的领域得到了广泛应用。
最后，全站仪还可以用于测量高程，即垂直坐标。
它通过使用水平线水平仪和一个可移动的测高杆来实现高程测量。
当全站仪进行高程测量时，需要调整仪器的水平度，确保其在同一水平线上。
然后，全站仪的水平线水平仪会测量出测高杆与水平线的相对高度差，并且根据已知的水平线的高度计算出所测点的相对高度。
综上所述，全站仪的工作原理是基于光学测量原理，通过角度测量、距离测量和高程测量来测量地面上的水平和垂直角度、距离以及高程等参数。
全站仪的应用范围广泛，包括土地测量、建筑工程、道路施工和矿山勘探等领域。
它具有测量精度高、操作简便以及数据处理方便等特点，因此在现代测量领域中得到了广泛应用。
全站仪的工作原理及使用方法
全站仪的工作原理及使用方法全站仪是一种用于测量地面上各种建筑物、道路、桥梁等工程中的高程、水平和方位的仪器。
它是现代测量工程中不可或缺的重要设备之一。
本文将从全站仪的工作原理和使用方法两个方面进行介绍。
一、全站仪的工作原理全站仪的工作原理主要基于光学原理和电子技术。
它主要由望远镜、测角装置、测距仪、数据处理系统和显示器等部分组成。
1. 望远镜：全站仪的望远镜是其最重要的部分之一。
它通过望远镜来观测测量点，并通过目镜和测角装置来测量水平角和垂直角。
2. 测角装置：全站仪的测角装置采用的是电子测角技术。
它通过内置的水平仪和垂直仪来自动测量和校正仪器的水平和垂直状态，保证测量的准确性。
3. 测距仪：全站仪的测距仪采用的是电子测距技术。
它通过发射红外线或激光束，测量仪器到目标点的距离。
测距仪还可以通过反射器进行测量，以提高测距的精度。
4. 数据处理系统：全站仪的数据处理系统用于处理和存储测量数据。
它可以将测量数据转化为数字信号，并通过无线通信或数据线传输到计算机或其他设备上进行进一步处理和分析。
5. 显示器：全站仪的显示器用于显示测量结果和仪器的工作状态。
通过显示器，用户可以直观地了解测量数据和仪器的运行情况。
二、全站仪的使用方法全站仪的使用方法相对复杂，需要经过专门的培训和实践才能熟练掌握。
以下是使用全站仪进行测量的一般步骤：1. 设置仪器：在使用全站仪之前，需要先设置仪器的基准点和仪器的初始位置。
基准点通常是已知坐标的固定点，而仪器的初始位置需要通过水平仪和垂直仪进行调整。
2. 观测测量点：将全站仪对准待测点，通过望远镜观测目标点，并使用测角装置测量水平角和垂直角。
在测量过程中，需要保证仪器的稳定和准确。
3. 测量距离：通过测距仪测量仪器到目标点的距离。
在测量距离时，需要选择合适的测距方式和测距精度，以确保测量结果的准确性。
4. 数据处理和分析：将测量数据通过数据处理系统传输到计算机或其他设备上进行处理和分析。
全站仪 工作原理
全站仪工作原理
全站仪的工作原理是利用光电定位、自动跟踪和角度测量技术，通过测量目标点到仪器的仰角、方位角和斜距，从而确定目标点的坐标位置。
具体工作过程如下：
1. 仰角测量：全站仪通过内置的重力水平仪或气泡仪，自动测量仪器的垂直仰角。
仪器通过光学传感器接收到被测目标点的光线，然后将光线转换为电信号，经过处理后，得到目标点相对于仪器水平面的仰角。
2. 方位角测量：全站仪通过内置的电子后方位仪或者罗盘，自动测量仪器的水平方位角。
仪器通过旋转测向器或者转台，找到被测目标点，并记录下此时仪器的方位角。
3. 斜距测量：全站仪通过内置的测距仪，测量目标点与仪器的距离。
测距仪可采用激光或者电磁波测距原理，通过发射出的光束或电磁波，测量光线或波束从仪器到目标点的时间，然后通过光速或电磁波速度计算出目标点与仪器的斜距。
4. 数据处理：全站仪将仰角、方位角和斜距数据进行处理，根据测量原理和算法，计算出目标点的空间坐标，并在显示屏上实时显示出来。
综上所述，全站仪利用光电定位、自动跟踪和角度测量等技术，
通过测量仰角、方位角和斜距，确定目标点的空间坐标，实现精确的测量和定位。
gps全站仪工作原理
gps全站仪工作原理
GPS全站仪是一种用于测量和定位的仪器设备，其工作原理基于全球定位系统（GPS）技术。
GPS全球定位系统由一组24颗卫星组成，这些卫星以固定的轨道绕地球运行。
GPS全站仪收到来自这些卫星的信号，并使用这些信号进行测量和定位。
工作原理如下：
1. 三角测量原理：GPS全站仪通过同时接收来自至少四颗卫星的信号，在设备内部进行测距和角度测量，利用三角测量原理计算出目标点的坐标。
2. 卫星信号接收：全站仪通过自身的接收天线接收到来自卫星的无线电信号。
卫星信号中包含有关卫星的位置、时间以及其他必要的信息。
3. 信号处理：全站仪接收到的卫星信号通过内部的信号处理器进行解码和处理。
信号处理器会将信号传递给测距计算器和角度测量器。
4. 测距计算：全站仪利用卫星信号的到达时间差来测量目标点与各个卫星之间的距离。
这一步骤称为伪距测量。
全站仪同时接收多颗卫星的信号，通过多点定位算法计算得出目标点的具体位置。
5. 角度测量：全站仪利用内置的角度测量器测量目标点与设备的水平角度和垂直角度。
通过角度和测距的联合测量，可以计算出目标点的二维或三维坐标。
6. 数据处理和显示：全站仪将测量到的数据进行处理，将结果显示在设备的屏幕上。
用户可以通过这些数据进行测量、绘图和分析。
通过以上工作原理，GPS全站仪可以实现高精度的测量和定位。
它在土地测量、建筑工程、矿业勘探等领域被广泛应用。
全站仪的原理
全站仪的原理
全站仪是一种高精度的测量仪器，广泛应用于土地测量、建筑工程、道路施工
等领域。
它利用光学原理和电子技术，能够快速、精确地测量地面上各种点的水平和垂直角度，从而实现地面上各种点的三维坐标测量。
全站仪的原理主要包括光学测量原理、角度测量原理和距离测量原理。
首先，全站仪利用光学原理进行测量。
它通过发射一束可见光或红外线，然后
接收从目标点反射回来的光信号。
全站仪内部的光学系统会将这些光信号转化为电信号，并进行处理，从而得到目标点的水平和垂直角度。
这样就实现了对目标点的方位角和垂直角的测量。
其次，全站仪利用角度测量原理进行测量。
它内部配备有高精度的角度传感器，能够实时测量水平和垂直方向的角度变化。
通过这些角度测量数据，全站仪可以计算出目标点相对于基准点的水平和垂直角度，进而确定目标点的空间位置。
另外，全站仪利用距离测量原理进行测量。
它内部搭载了激光或红外线测距装置，可以快速、精确地测量目标点与仪器之间的距离。
通过测量目标点与仪器的距离和角度，全站仪可以计算出目标点的三维坐标，从而实现对地面各种点的精确测量。
总的来说，全站仪的原理是基于光学原理、角度测量原理和距离测量原理，通
过测量目标点的水平和垂直角度，以及目标点与仪器之间的距离，从而实现对地面各种点的三维坐标测量。
它的高精度、高效率、广泛应用性，使其成为现代测量领域不可或缺的重要工具。
全站仪 原理
全站仪原理
全站仪是一种测量仪器，用于测量地面上和建筑物上点的位置坐标、高差和方位角等信息。
它具有全自动测量功能，可以高效地完成测量任务。
全站仪的原理是基于测距仪、角度仪和水平仪的原理，通过测量目标点与仪器的距离和角度，可以确定目标点在三维空间中的坐标。
在测量过程中，全站仪发射一束红外或激光光束，并通过接收无线信号来测量目标点到仪器的距离。
同时，全站仪内部的角度仪可以测量目标点与仪器之间的水平角度和垂直角度。
通过将距离和角度数据进行计算和处理，可以获得目标点的坐标和方位角。
全站仪的测量原理可以分为两个步骤：测量目标点与仪器的水平角度和垂直角度，以及测量目标点与仪器的距离。
在水平角度测量中，全站仪使用内部的角度仪来测量仪器与目标点之间的水平角度。
角度仪通过测量仪器和目标点之间的水平方向以及水平旋转角度来确定水平角度。
在垂直角度测量中，全站仪使用内部的水平仪来测量仪器和目标点之间的垂直角度。
水平仪通过测量仪器和目标点之间的垂直方向以及垂直旋转角度来确定垂直角度。
在距离测量中，全站仪使用测距仪来测量仪器和目标点之间的距离。
测距仪通过测量光束的传播时间或频率差来计算距离，从而确定目标点到仪器的距离。
全站仪利用以上原理可以准确测量目标点的位置坐标、高差和方位角等信息。
它广泛应用于土地测量、建筑测量、公路工程和施工等各个领域，为工程测量提供了高效、精确的测量解决方案。
全站仪的工作原理和实际应用
全站仪和GPS在工程中的应用全站仪的工作原理和实际应用一、1、我们平常使用比较多的全站仪有：索佳、尼康、莱卡，其中国产全站仪用的比较多的还是南方的相对好一些。
不管进口的还是国产的工作原理都是一样的。
2、全站仪的主要组成部分：光电测距仪（相位式的红外光测距仪）、电子经纬仪、和数据处理系统。
3、全站仪的工作原理：（1）测距：①光电测距仪发出红外光束到目标点位处调平后的棱镜经反射回来，全站仪计算发出光束的时间点到返回的时间点，从而计算光束运行轨迹的长度，因为光在不同介质中的运行速度的不同，所以要求精确测量时应避免大雾、高温、和空气潮湿的天气，全站仪中有测温度和测气压的装置，测得温度和气压后生成一个改正系数，在全站仪每次测距时都参与计算，尽管如此，全站仪仍然不能把所有气象因素都计算在内，所以在进行要求精度较高的测量时应选在晴朗、空气质量较好的天气进行。
②大气折光对测距的影响：光越靠近地面时折光越大，仪器支起应高出地面1m以上，特别在高温天气，靠近地面处的气浪非常大，造成的折射率也非常大，要避免在这种天气进行高精度测量。
（适用所有仪器）③棱镜常数：光在玻璃中的折射率为1.5－1.6，在空气中近似等于1，光在玻璃中传播比空气中慢很多，所以光经过棱镜中所用时间较空气中长，测得距离会比实际增大一定的距离，增大的部分为棱镜常数，这个在说明书中有所标注。
（2）测角：与经纬仪的原理是一样的仍旧采用度盘，从度盘采用电扫描和电子元件进行自动读数和液晶显示，以便把测得的角度生成电子数据，为全站仪内部计算提供数据。
（3）因为常用全站仪的光电测距测距中误差为±5mm左右，（我国现行城市测量规范将测距仪划分为两级，即，一级：为中误差小于5mm,二级为中误差大于5mm小于10mm），梭镜对中的高度误差，以及竖直角测量误差等各项因素的影响，所累积的误差是很大的，所以不宜用全站仪进行要求高程精度比较高的测量工作。
（4）全站仪内部运算：在进行坐标放样和坐标测量工作中，全站仪在已知点建站后，用另一通视的已知点做为后视，然后测距，测距后全站仪根据这两个已知点自动进行内部运算，计算出这条边的坐标方位角，此时以这条边为起始边就可以进行测量工作了。
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（二）电脑全站仪的主要特点如下： (1)电脑操作系统。 电脑全站仪具有像通常 PC机一样的 DOS操作系统。 (2)大屏幕显示。 可显示数字、文字、图像，也可显示电子气泡居中情 况，以提高仪器安置的速度与精度，并采用人机对话式控制面板。 (3)大容量的内存。 一般内存在 1M以上，其中主内存有 640K、数据内存 320K、程序内存 512K、扩展内存 512K。 (4)采用国际计算机通用磁卡。 所有测量信息都可以文件形式记入磁卡或 电子记录簿，磁卡采用无触点感应式，可以长期保留数据。 (5)自动补偿功能。 补偿器装有双轴倾斜传感器，能直接检测出仪器的垂 直轴，在视准轴方向和横轴方向上的倾斜量，经仪器处理计算出改正值 并对垂直方向和水平方向值加以改正，提高测角精度。 (6)测距时间快，耗电量少。
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四、全站仪的精度及等级 １、全站仪的精度 在全站仪的精度等级设计中，对测距和测角精度的匹配 采用“等影响”原则，即
m? ? mD
?D 式中，取=1～2km，= 206 265″ ，则有表3-1所示的对应 关系。
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表3-1 的关系表3-2 测距仪的精度分级 测距标准差，即测距精度，按国家技术监督局发布，在1991年1 月实施的《光电距仪检定规程》，分为三个等级，如表3-2所示。
表3-2 测距仪的精度分级
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2、全站仪的等级
表3-4 全站仪的准确度等级
? I、Ⅱ级仪器为精密型全站仪，主要用于 高等级控制测量及变形观测等；
? Ⅲ、Ⅳ级仪器主要用于道路和建筑场地
的施工测量、电子平板数据采集、地籍
测量和房地产测一）电脑全站仪（智能型全站仪）：具有双轴倾斜补 偿器，双边主、附显示器，双向传输通讯，大容量的 内存或磁卡与电子记录簿两种记录方式以及丰富的机 内软件，因而测量速度快、观测精度高、操作简便、 适用面宽、性能稳定，深受广大测绘技术人员的欢迎， 成为1993年以来的全站仪主流发展方向。
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一、全站仪的发展 全站仪的发展具有如下几个特点 ： ? 仪器的系统性， 全站仪有供数据输出的标准串行端口，这个标准串 口的开发应用，不仅能将数据从仪器传输到记录器、电子记录簿或电 子平板中，即实现数据的单向流动；而且能够将数据或程序从计算机 输入到仪器中，以便对仪器的软件进行更新，甚至通过计算机和仪器 的连接，将仪器作为终端由计算机中的程序对仪器进行实时控制操作， 实现数据的双向流动。 此时全站仪已不再是一台单一的测绘仪器， 它 和计算机、软件甚至一些通讯设备 (如电话、传真机、调制解调器等 ) 一起，组成子一个智能型的测绘系 ? 双轴自动补偿改正 （全站仪中安装的补偿器，自动检测或改正由于 仪器垂直轴倾斜而引起的测角误差；通过仪器视准轴误差和横轴误差 的检测结果计算出误差值，必要时由仪器内置程序对所观测的角度加
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二、全站仪的应用范围 １、应用领域 １）测绘工程、建筑工程、交通与水利工程、地籍与房 地产测量， ２）在大型工业生产设备和构件的安装调试、船体设计 施工、大桥水坝的变形观测、地质灾害监测及体育竞技 等领域。
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２、全站仪的应用具有以下特点：
1、在地形测量过程中，可以将控制测量和地形测量同时进行。 2、在施工放样测量中，可以将设计好的管线、道路、工程建 筑的位置测设到地面上，实现三维坐标快速施工放样。 3、在变形观测中，可以对建筑(构筑)物的变形、地质灾害等 进行实时动态监测。 4、在控制测量中，导线测量、前方交会、后方交会等程序功 能，操作简单、速度快、精度高；其他程序测量功能方便、 实用且应用广泛。 5、在同一个测站点，可以完成全部测量的基本内容，包括角 度测量、距离测量、高差测量，实现数据的存储和传输。 6、通过传输设备，可以将全站仪与计算机、绘图机相连，形 成内外一体的测绘系统，从而大大提高地形图测绘的质量和 效率。
第二章 全站仪
? 第一节 全站仪的概况 ? 第二节 全站仪的发展现状及展望 ? 第三节 全站仪的测角原理 ? 第四节 全站仪的测距原理 ? 第五节 全站仪的补偿器原理 ? 第六节 全站仪的数据处理原理 ? 第七节 全站仪的数据通讯 ? 第八节 全站仪基本测量功能 ? 第九节 全站仪的操作使用注意事项
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第二节 全站仪的发展现状及前景
? 早期： 全站仪的发展主要体现在硬件设备上，如
减轻质量、减小体积等；
? 中期： 全站仪的发展体现在软件功能上，如水平距离 换算、自动补偿改正、加常数乘常数的改正等；
? 现今： 全站仪的发展则是全方位的，如全自动、智能 型。
?因此，全站仪的发展现状及前景正朝着全自动、多功 能、开放性、智能型、标准化方向发展，它将在地形 测量、工程测量、工业测量、建筑施工测量和变形观 测等领域中发挥越来越重要的作用。
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第一节 全站仪的概述 一、基本概念
（1）速测法： 使用一种仪器在同一个测站点，能够同 时测定某一点的平面位置和高程的方法 。 （2）全站仪： 在一个测站点能快速进行三维坐标测量、 定位和自动数据采集、处理、存储等工作，较完善地实 现了测量和数据处理过程的电子化和一体化。 全站仪的特点：小型、轻巧、精密、耐用，具有强大的 软件功能，操作更加方便快捷、测量精度更高、内存量 更大、结构造型更精美合理。
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三、全站仪的基本组成及结构 1、全站仪的基本组成 全站仪由电子测角、电子测距、电子补偿、微机处理装置四 大部分组成 全站仪：光、机、电一体化，集水平角、垂直角、距离、高 差测量功能于一体
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全站仪由以下部分组成： （1）电源部分： 可充电电池，为各部分供电 （2）测角部分： 电子经纬仪，可测定水平角、竖直 角、设置方位角 （3）补偿部分： 实现仪器垂直轴倾斜误差对水平、竖 直角度测量影响的自动补偿改正 （4）测距部分： 光电测距仪，测定两点之间的距离 （5）中央处理器： 接受输入指令、控制各种观测作业
方式、进行数据处理 （6）输入、输出设备： 键盘、显示屏、双向数据通讯
接口
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2、全站仪的基本结构 图3-2 全站仪结构原理
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① 组合式全站仪 组合式全站仪由测距头、光学经纬仪及电子计算部分拼装组合 而成。
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② 整体式全站仪 ：是在一个机器外壳内含有 电子测距、测角、补偿、记录、计算、存储等 部分。 ? 原理：将发射、接收、瞄准光学系统设计成 同轴，共用一个望远镜，角度和距离测量只需 一次瞄准，测量结果能自动显示并能与外围设 备双向通讯。 ? 特点：体积小、结构紧凑、操作方便、精度 高。 ? 使用：与棱镜对中杆和支架配套使用。（一 般有水平方向和竖直方向同轴双速制动及微动 手轮）