角度测量原理
角度测量技术的基本原理和应用
角度测量技术的基本原理和应用角度测量技术是应用于工程、导航、地理测量等领域的一种重要的测量方法。
它通过测量物体或地点之间的角度来确定其位置关系，从而帮助我们更好地理解和掌握所研究领域的特性和性质。
本文将介绍角度测量技术的基本原理和一些常见的应用。
一、基本原理角度测量技术的基本原理依赖于测量物体或地点之间的角度差异。
在测量过程中，通常使用角度计量仪器（如经纬仪、陀螺仪）来测量目标物体或地点相对于参考方向的角度。
角度计量仪器的精度和测量范围是影响角度测量精度和可行性的关键因素。
例如，经纬仪常用于测量地理位置，利用水平仪和径向刻度来测量目标位置相对于地球表面和参考方向之间的角度。
而陀螺仪则是一种精密的角度计量仪器，主要用于导航和航空领域，利用陀螺仪的旋转和惯性原理来测量目标物体或地点的角度。
在角度测量中，还常常使用三角法来计算和测量角度。
三角法是一种基于三角关系的几何学方法，用于测量和计算未知角度。
通过测量已知角度和物体间的边长关系，三角法可以推导出目标角度的大小。
二、应用领域1. 工程测量角度测量技术在工程测量中有着广泛的应用。
例如，在建筑工程中，我们需要测量建筑物之间的夹角以确保建筑物的位置和方向准确无误。
另外，在制造业中，角度测量常用于测量零件和工件之间的相对位置和角度，以确保生产过程的正确性和质量。
2. 导航定位角度测量技术对于导航和定位具有重要意义。
航海、航空和航天等领域都依赖于角度测量来确定目标物体的位置和方向。
例如，罗盘是一种常用的导航仪器，利用地球的磁场来测量船只和飞行器的方向。
另外，一些现代导航系统如全球定位系统（GPS），则利用卫星信号和三角测量原理来测量目标物体的位置和方向。
3. 地理测量角度测量技术在地理测量中也有着重要的应用。
地理测量主要研究地球表面的形状、地理位置和地形特征。
通过测量目标物体或地点之间的角度，地理学家可以绘制地图、测量地形和研究地球的变化。
例如，地球测量学使用角度测量技术来测量地球的大小、形状和旋转轴的倾斜度。
角度仪工作原理
角度仪工作原理
角度仪是一种用于测量角度的仪器，它的工作原理基于光的干涉现象。
具体工作原理如下：
1. 光源发出的光经过凸透镜聚焦成平行光束。
2. 平行光束通过一个半透镜，一部分光将经过半透镜被反射，另一部分光透过半透镜。
3. 反射光和透射光分别进入两个光程管道。
4. 光程管道分别包含两个光滤波器，光滤波器的主要作用是选择特定波长的光信号。
5. 每个光程管道的光滤波器后面接一个光敏元件，光敏元件用于感受光信号。
6. 光敏元件感受到的光信号经过放大电路，转化为电信号。
7. 电信号经过处理电路，最终输出一个电压信号表示角度大小。
通过测量两个光信号的干涉情况，角度仪可以确定物体或构件相对于基准位置的角度大小。
当两个光波经过光滤波器后的振幅相等时，电压信号为最大值，物体的角度为零。
当物体发生偏转时，两个光波相位差发生变化，振幅之差会引起电压信号的变化，通过测量电压信号的变化，可以确定物体的相对偏转角度大小。
测量学课件角度测量
视线水平、指标铅垂时，竖盘读数为常数：
盘左时一般 L0=90 ，盘右时一般 R0=270 。
（2）竖直角的观测与计算
盘左 270
盘右 90
180
0
0
180
90
270
• 竖直角观测
仪器对中整平后，盘左位置，十字丝横丝精确切准目标顶部。
转动竖盘水准管微动螺旋，使竖盘水准管气泡居中。
读取盘左读数 L，得上半测回竖角：L 90 L
741924 741915
741906
第2方向
K
B 测站
起始方向第一个读数应调成0或180/N(N为测回数)；
分、秒数写足二位； 一测回过程中，不得再调整水准管气泡或改变度盘
位置。
三、水平角测量
1.测回法
(1)上半测回(盘左又称正镜) 左 b1 a1
(2)下半测回(盘右又称倒镜)右 b2 a2
C
A
对中、整平、瞄准、 读数
1.对中——将仪器中心安置在过测
站点的铅垂线上。对中
误差3mm。
B
垂球对中步骤：
粗略对中：移动三脚架，使垂球尖离测
站中心12cm内；
精确对中：稍微松开中心螺丝，在脚架
头上移动(不能旋转)仪器，使垂球尖精
确对中测站标志中心，旋紧中心螺丝。
光学对中步骤：对准、调平、整平、对中
(3)照准部
ＤJ6光学经纬仪 ＤJ6光学经纬仪外观图
3.2.1 DJ6光学经纬 仪 1.DJ6光学经纬
仪外观图
2. 主要轴线和几何条件
• 主要轴线 (1)望远镜视准轴CC (2)仪器横轴HH (3)照准部水准管轴LL (4)仪器竖轴VV • 几何条件 (1)LL垂直于VV (2)VV垂直于HH (3)HH垂直于CC (4)十字丝竖丝垂直于HH
角度测量仪原理
角度测量仪原理
角度测量仪原理是利用旋转传感器测量物体的旋转角度。
旋转传感器通常由旋转装置、传感器元件和信号处理器组成。
旋转装置是一个可旋转的部件，通常是由金属或磁性材料制成。
它安装在要测量角度的物体上，并随着物体的旋转而旋转。
传感器元件通常是一种能够感应并测量旋转运动的物理量的装置。
根据不同的原理，常见的传感器元件有磁性传感器、电容传感器和光学传感器等。
磁性传感器通过测量磁场的变化来确定旋转角度，电容传感器则利用电容的变化来测量旋转角度，光学传感器则利用光学原理来测量旋转角度。
信号处理器是对传感器测量到的信号进行处理和转换的装置。
它能够将传感器测量到的物理量转换为电信号，并进行放大、滤波、数字化等处理，最终输出角度测量结果。
在测量过程中，旋转装置随着物体的旋转而发生旋转，传感器元件感应到旋转装置的运动，并将其转化为相应的电信号。
信号处理器对电信号进行处理后，提取出物体的旋转角度，并以数字形式输出。
通过这种原理，角度测量仪可以准确地测量物体的旋转角度。
它广泛应用于工业自动化、机械加工、航空航天等领域，为各种旋转运动的测量和控制提供了重要的技术支持。
角度测量—角度测量原理(工程测量)
一、角度测量包括 ：
水平角测量和竖直角测量。
水平角测量
用于确定点的平面位置
竖直角测量 用于测定高差 或将倾斜距离改化成水平距离。
常用仪器 经纬仪 全站仪
一、水平角及其测量原理
1.地面上任一点到两目标的方向线垂直投影在水平面上所成的角， 称为水平角。
2.原理：β即为地面上AB与AC两方向线间的水
视线向上倾斜称仰角， 为正值；
视线向下倾斜称俯角， 为负值。 2.原理：
竖直角 =目标视线读数 —水平视线读数
122524 340818
图3-2
二、 竖直角及其测量原理
如图示，OO′为水平线，视线OM向上倾斜，为仰角，
竖直角为正 ；视线ON向下倾斜，为俯角，竖直角为负 。
竖直角测量与水平角一样，
其角值也是度盘上两个方向
成一个竖直面，又能在水平面内左右转动，以便能照准 不同方向、不同高度的目标； 3.测定竖直角，还必须装置有竖直度盘及读数装置。
经纬仪就是按照上述要求制造的仪器。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ水平度盘
平角，OA投影在水平度盘上读数为a，OB投影在水
平度盘上读数为b。则： =b-a 角值范围：
a
O
b
B
0˚~360˚ 3、计算公式
0
270 180
90
A
C
当b≥a时 β= b – a 当b<a 时 β= b+3600 – a
B1
A1
C1
二、 竖直角及其测量原理
1.竖直角：同一竖直面内，一点至观测目标的方向线与水平线 之间的夹角称为竖直角。角值为0˚~±90˚
读数之差。不同的是竖直角 的两个方向中，必有一个是
角度测量仪的原理
角度测量仪的原理
角度测量仪的原理是利用光线的反射和折射的性质来测量角度。
测量角度的过程中，首先通过一束光线照射到一个镜面上，光线会根据入射角和反射定律被反射回来。
反射光线经过透镜系统集束后，通过物镜出射形成一束平行光射向目镜。
在目镜中，光线会再次发生折射，折射光线经过目镜中的光栅将光线分散成不同波长的光。
光谱被通过眼睛观测到后，可以根据不同颜色的光在光栅上的位置来判断角度大小。
测量角度的原理在于当被测角度增大时，反射光和折射光所表现出的位置差异也将增大。
通过比较不同颜色光谱的位置，可以得出角度的大小。
具体地说，当角度较小时，通过观察到的光谱位置差异很小；而当角度增大时，光谱位置差异也呈现出明显的增加。
角度测量仪的原理基于这个规律，通过测量光谱位置的变化来推算出相应的角度大小。
这需要精确的光学元件和合适的光源，以确保得到准确的测量结果。
同时，在实际应用中，还需要考虑其他因素的影响，如误差校正和环境因素等。
总结来说，角度测量仪的原理基于光线的反射和折射，通过测量光谱位置的变化来确定角度大小。
角度测量原理及方法ppt课件
4、记录与计算
水平角的观测和记录
观测方向 盘左读数 盘右读数
半测回 方向值
一测回 方向值
方向中数
第一测回
33
36
马头山
0 00 00 0 02 36 180 02 36
0 00 00 0 00 00
垂直指标读数与垂直角关系：
α＝90－δ
a
水平面
P
P´
铅垂面
p
§4.2 光学经纬仪
一、J6级光学经纬仪
1、基本结构
（1）脚架
（2）基座 竖 轴
（3）照准部
横 轴 三轴
照准轴 水平度盘
垂直度盘
水准器
照 垂直度盘
准 轴 支 架 水平度盘
竖 轴
读数显微镜
横轴
照
支
准
架
部
基 座
三 脚 架
J6 经纬仪
垂直度盘
时间：下周三下午 下周五上午
J6光学经纬仪
经纬仪三轴
横轴
望远镜赖以俯仰的轴 与水平度盘平行 通过垂直度盘中心并与其正交
竖轴
照准部赖以水平旋转的轴 测角时与地面标志点在同一铅 垂线上
照准轴 望远镜物镜中心与十字丝交 点的连线，照准方向线
三轴关系 横轴与竖轴正交 照准轴与横轴正交
J6经纬仪度盘
例：
水平角读数
213°01′24″
垂直角读数
95°55′30 ″
V
§4.2光学经纬仪
4、J6经纬仪的安平装置 （1）水准器 有管水准器和圆水准器两种。
管水准器：
H
角度测量
•
β左=B左—A左
• 盘右位置(竖盘在望远镜右边又称倒镜)：
• 3）倒转望远镜，逆时针旋转照准点瞄目 标B，读水平度盘读数B右。
• 4）逆时地针转动照准部瞄准目标A，读 水平度盘读数A右；得盘右位置下半测回 观测得角值：
• (6)竖盘指标应处于正确位置；
• （7）光学对点器视准轴位置正确。
1、水准管轴垂直于纵轴的检验校正(LL⊥VV)
• （1）检验 • 大致整平仪器，并转照准部，使水准管轴与仪
•
β右= B右—A右
• 上、下半测回称一测回，对DJ6级光学经纬仪，如果上、下半
测回角值差的限差不大于±40″时，则取盘左盘右水平角的
•
均值作一测回的角值： β=（β左+β右）/2 用盘左、盘右观测水平角B取其中值，可以抵消大部分仪器误
• •
差对测角的影响。 （2）全圆测回法 （3）复测法
§4 经纬仪的检验与校正方法
4、经纬仪结构
• （1）基座部分 • 用于支撑基照准部，上有三个脚螺旋，其
作用是整平仪器 • （2）照准部 • 照准部是经纬仪的主要部件，照准部部分
的部件有水准管、光学对点器、支架、横 轴、竖直度盘、望远镜、度盘读数系统等。
• （3）度盘部分
• DJ6光学经纬仪度盘有水平度盘和垂直度盘，均 由光学玻璃制成。水平度盘沿着全圆从0°～ 360°顺时针刻画，最小格值一般为1°或30′。
• 经纬仪是测角仪器，从测角原理可知，它 必须满足下面两个条件：
• （1）照准面必须铅垂，才能形成正确的两 面角；
• （2）水平度盘必须水平，才能正确量度两 面角。