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濟南友田機械設備有限公司，主營各種進口工業機械設備及其配件，儀器儀表，實驗室器材，化學試劑。公司專注于進口歐美工業產品，各種工業配件，儀器小到工業用的螺絲，大到幾百公斤重的電機。公司現在美國，德國，意大利分別設有辦事處和庫房，采用就近采購原則，節省了采購成本，從而讓利于客戶，保證了產品的質量和貨期。

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全站儀幾乎可以用在所有的測量領域。電子全站儀由電源部分、測角系統、測距系統、數據處理部分、通訊接口、及顯示屏、鍵盤等組成。

同電子經緯儀、光學經緯儀相比，全站儀增加了許多特殊部件，因此而使得全站儀具有比其它測角、測距儀器更多的功能，使用也更方便。這些特殊部件構成了全站儀在結構方面獨樹一幟的特點。

同軸望遠鏡

全站儀的望遠鏡實現了視準軸、測距光波的發射、接收光軸同軸化。

全站儀剖視圖

同軸化的基本原理是：在望遠物鏡與調焦透鏡間設置分光棱鏡系統，通過該系統實現望遠鏡的多功能，即既可瞄準目標，使之成像于十字絲分劃板，進行角度測量。同時其測距部分的外光路系統又能使測距部分的光敏二極管發射的調制紅外光在經物鏡射向反光棱鏡后，經同一路徑反射回來，再經分光棱鏡作用使回光被光電二極管接收；為測距需要在儀器內部另設一內光路系統，通過分光棱鏡系統中的光導纖維將由光敏二極管發射的調制紅外光傳也送給光電二極管接收 ，進行而由內、外光路調制光的相位差間接計算光的傳播時間，計算實測距離。

同軸性使得望遠鏡一次瞄準即可實現同時測定水平角、垂直角和斜距等全部基本測量要素的測定功能。加之全站儀強大、便捷的數據處理功能，使全站儀使用極其方便。

雙軸自動補償

在儀器的檢驗校正中已介紹了雙軸自動補償原理，作業時若全站儀縱軸傾斜，會引起角度觀測的誤差，盤左、盤右觀測值取中不能使之抵消。而全站儀*的雙軸（或單軸）傾斜自動補償系統，可對縱軸的傾斜進行監測，并在度盤讀數中對因縱軸傾斜造成的測角誤差自動加以改正(某些全站儀縱軸大傾斜可允許至±6′）。，也可通過將由豎軸傾斜引起的角度誤差，由微處理器自動按豎軸傾斜改正計算式計算，并加入度盤讀數中加以改正，使度盤顯示讀數為正確值，即所謂縱軸傾斜自動補償。

雙軸自動補償的所采用的構造（現有水平，包括Topcon,Trimble）：使用一水泡（該水泡不是從外部可以看到的，與檢驗校正中所描述的不是一個水泡）來標定水平面，該水泡是中間填充液體，兩端是氣體。在水泡的上部兩側各放置一發光二極管，而在水泡的下部兩側各放置一光電管，用一接收發光二極管透過水泡發出的光。而后，通過運算電路比較兩二極管獲得的光的強度。當在初始位置，即水平時，將運算值置零。當作業中全站儀器傾斜時，運算電路實時計算出光強的差值，從而換算成傾斜的位移，將此信息傳達給控制系統，以決定自動補償的值。自動補償的方式初由微處理器計算后修正輸出外，還有一種方式即通過步進馬達驅動微型絲桿，把此軸方向上的偏移進行補正，從而使軸時刻保證水平。

鍵盤

鍵盤是全站儀在測量時輸入操作指令或數據的硬件，全站型儀器的鍵盤和顯示屏均為雙面式，便于正、倒鏡作業時操作。

存儲器

全站儀存儲器的作用是將實時采集的測量數據存儲起來，再根據需要傳送到其它設備如計算機等中，供進一步的處理或利用，全站儀的存儲器有內存儲器和存儲卡兩種。

全站儀內存儲器相當于計算機的內存（RAM），存儲卡是一種外存儲媒體，又稱PC卡，作用相當于計算機的磁盤。

通訊接口

全站儀可以通過RS-232C通訊接口和通訊電纜將內存中存儲的數據輸入計算機，或將計算機中的數據和信息經通訊電纜傳輸給全站儀，實現雙向信息傳輸。

誤差分析

編輯

垂直度盤由主光柵、指示光柵、指示光柵座、軸和軸套組成，在垂直度盤安裝過程中會產生豎盤指標差和水平軸傾斜誤差。豎盤指標差是由于固定指示光柵安裝不正確引起的，是指當視準軸水平時，垂直度盤讀數不為90度。安裝好垂直度盤后，將儀器放在儀器墩上，照準與儀器大致同高的平行光管無窮遠處的目標，用盤左、盤右觀測目標的天頂距。則盤左：α=90°-L+I；盤右：α=R-270°-I 得I=1/2（L+R-360°）若指標差I超過規定的限差，則進行校正，校正分為兩種：一種是機械校正，一種是通過軟件校正。機械校正，松開指示光柵座與支架連接的4個螺釘，旋轉調整指示光柵座，再次進行盤左盤右測量計算指標差，直到滿足需要為止。軟件校正：啟動儀器的指標差校正程序，按顯示屏提示，盤左、盤右照準平行光管，提取指標差差值并存儲，經上述校正后，儀器顯示的角度為校正指標差后的值，即指標處于正確安裝位置時的值。水平軸傾斜誤差是由于支撐水平軸二支架的高度不等高造成的，當水平軸傾斜時會對水平角的測量有很大影響、在豎軸鉛直，視準軸與水平軸垂直的前提下：

①以水平軸中心O為圓心，任意長為半徑作球，HH1代表水平軸水平位置，H′H1′代表水平軸傾斜之角時的位置，豎直角度在H1一側，水平軸繞豎軸旋轉時，在各個方位上的傾斜角β是不變的。②當水平軸水平時，照準目標T，則垂直照準面是OZTM′，它在水平度盤上讀數為M′，如果水平軸傾斜β角，當視準軸指向天頂時，視準軸就不會在正確的OZ位置，而移至OZ′位置，用這樣的視準軸去照準目標T時，照準面為傾斜面OZ′TM，在水平度盤的讀數為M。弦長MM′=△β就是水平軸傾斜誤差對方向讀數的影響。作OZM垂直面，在球面三角形ZTM中，ZT=Z，LZMT=β，TM≈α，LTZM=△β，則由球面垂直角公式：sin△β=sinβ/sinz*sinα又因為β和△β為小角度，可得△β=βtgα，這就是水平軸傾斜誤差對水平角影響的關系式。對水平軸的傾斜誤差的檢定采用平、低（高）點法來檢定：在室內選定兩個點，一個高于水平視線，一個低于水平視線，且垂直角滿足α高=-α低，當觀測高點時：（L-R）高=2L/cosα高+2β*tgα高當觀測低點時：（L-R）低=2L/cosα低+2β*tgα低因α高=∣α低∣；則β=1/2（C高-C低）cotα當采用平、高讀時，只要將（L-R）平=2C與（L-R）低=2L/ cosα低+2β*tgα低具體操作根據軟件提示，盤耷拉、盤右分別照準水平平行光管，求解視準軸誤差和指示差β1，再盤左、盤右照準點平行光管，求解視準軸誤差和指標差β2，這時可根據上述公式求得水平軸傾斜誤差。當水平軸傾斜誤差過大時，可通過調整垂直度盤上的指示光柵座同支架的相對位置來校正，也可根據軟件進行補償。

使用方法

編輯

全站儀具有角度測量、距離（斜距、平距、高差）測量、三維坐標測量、導線測量、交會定點測量和放樣測量等多種用途。內置軟件后，功能還可進一步拓展。

全站儀的基本操作與使用方法 ：

水平角測量

（1）按角度測量鍵，使全站儀處于角度測量模式，照準*個目標A；

（2）設置A方向的水平度盤讀數為0°00′00〃；

（3）照準第二個目標B，此時顯示的水平度盤讀數即為兩方向間的水平夾角。

距離測量

（1）設置棱鏡常數

測距前須將棱鏡常數輸入儀器中，儀器會自動對所測距離進行改正。

（2）設置大氣改正值或氣溫、氣壓值

光在大氣中的傳播速度會隨大氣的溫度和氣壓而變化，15℃和760mmHg是儀器設置的一個標準值，此時的大氣改正為0ppm。實測時，可輸入溫度和氣壓值，全站儀會自動計算大氣改正值（也可直接輸入大氣改正值），并對測距結果進行改正。

（3）量儀器高、棱鏡高并輸入全站儀。

（4）距離測量

照準目標棱鏡中心，按測距鍵，距離測量開始，測距完成時顯示斜距、平距、高差。

全站儀的測距模式有精測模式、跟蹤模式、粗測模式三種。精測模式是較常用的測距模式，測量時間約2.5S，小顯示單位1mm；跟蹤模式，常用于跟蹤移動目標或放樣時連續測距，小顯示一般為1cm，每次測距時間約0.3S；粗測模式，測量時間約0.7S，小顯示單位1cm或1mm。在距離測量或坐標測量時，可按測距模式（MODE）鍵選擇不同的測距模式。

應注意，有些型號的全站儀在距離測量時不能設定儀器高和棱鏡高，顯示的高差值是全站儀橫軸中心與棱鏡中心的高差。

坐標測量

（1）設定測站點的三維坐標。

（2）設定后視點的坐標或設定后視方向的水平度盤讀數為其方位角。當設定后視點的坐標時，全站儀會自動計算后視方向的方位角，并設定后視方向的水平度盤讀數為其方位角。

（3）設置棱鏡常數。

（4）設置大氣改正值或氣溫、氣壓值。

（5）量儀器高、棱鏡高并輸入全站儀。

（6）照準目標棱鏡，按坐標測量鍵，全站儀開始測距并計算顯示測點的三維坐標。

數據通訊

全站儀的數據通訊是指全站儀與電子計算機之間進行的雙向數據交換。全站儀與計算機之間的數據通訊的方式主要有兩種，一種是利用全站儀配置的PCMCIA（personal computer memory card internation association，個人計算機存儲卡協會，簡稱PC卡，也稱存儲卡）卡進行數字通訊，特點是通用性強，各種電子產品間均可互換使用；另一種是利用全站儀的通訊接口，通過電纜進行數據傳輸。

區分方法

全站儀盤左盤右

全站儀儀器的盤左和盤右，實際上沿用老式光學經緯儀的稱謂。是根據豎盤相對觀測人員所處的位置而言的，觀測時當豎盤在觀測人員的左側時稱為盤左，反之稱為盤右。相對盤左和盤右而言也有稱為正鏡和倒鏡，以及F1(FACE1）面和F2(FACE2）面的。

對于測量來講，若正、反（盤左、盤右）測量后，通過測量方法有可消除某些人為誤差以及固定誤差的作用。對于可定義盤左和盤右稱謂的儀器而言，給用戶增加了應用儀器的可選操作界面，對測量作業和測量結果沒有影響。

另外，對于靠角度確認盤左和盤右可能存在某些錯覺，例如某些連接陀螺儀的全站儀或者經緯儀，在確定盤左和盤右時顯示的不一定是對應。就是說相對180度角度數值而已往小向轉不一定是盤左。反正，用戶記住兩者的差值即可。儀器也是自動求算的，對工程測量結果沒有影響。

氣泡校正

全站儀整平以及氣泡校正正確調平儀器的方法：

(1）架設：將儀器架設到穩固的三腳架上，旋緊中心螺旋。

（2）粗平：看圓氣泡（精度相對較低，一般為1分），分別旋轉儀器的3個腳螺旋將儀器大致整平。

(3）精平：使儀器照準部上的管狀水準器（或者稱長氣泡管）平行于任意一對腳螺旋，旋轉兩腳螺旋使氣泡居中（采用左拇指法，即左右手同時轉動兩個腳螺旋，并且兩拇指移動方向相向，左手大拇指方向與氣泡管氣泡移動方向相同。）；然后，將照準部旋轉90°，旋轉另外一個腳螺旋使長氣泡管氣泡居中。

(4）檢驗：將儀器照準部再旋轉90°，若長氣泡管氣泡仍居中，表示已經整平；若有偏差，請重復步驟（3）。正常情況下重復1～2次就會好了。

氣泡是否有問題的檢驗：

精平同時進行檢驗：使儀器照準部上的管狀水準器（或者稱長氣泡管）平行于任意一對腳螺旋，旋轉兩腳螺旋使氣泡居中；然后，將照準部旋轉180°，此時若氣泡仍然居中，則管狀水準器軸垂直于豎軸（長氣泡管沒有問題）。如氣泡不居中，就需要校正。

校正方法：

(A）按照檢驗的步驟進行到第（3）步，確定偏差量即氣泡偏離中間的差量。

(B）用改針調整長氣泡管的校正螺釘，使氣泡返回偏差量的1/4。若前面的差量無法精確知道，這里可大概改正；然后重復檢驗步驟的第（3）步驟。

(C）重復前面步驟，一般重復1～2次即可調好。調好后，再按照整平步驟進行儀器整平。

這里提及一下，在長氣泡管調整后再確認一下圓氣泡，若有偏差也調一下。

補充：氣泡管氣泡為什么會出現偏差？

原因：

(1）圓氣泡管一般由3個螺釘固定，內部有一個波形彈簧。若3個螺釘受力不均勻時，當儀器在車輛運輸過程中受顛簸就會引起受力小的螺釘松動，后引起偏差，或者長時間使用造成螺釘松動。

(2）長氣泡管一般是一端固定，另外一端可調（校正螺釘）。可調端下面有彈簧，固定端里面應該有凸形內墊圈。無論是生產裝配還是維修校正，若在長氣泡管調整時沒有注意校正螺釘的螺紋間距，使螺釘受力不均衡，在儀器受大的顛簸后螺釘會稍微旋轉、引起氣泡偏差。

使用維護

編輯

保管時

1、儀器的保管由專人負責，每天現場使用完畢帶回辦公室；不得放在現場工具箱內。

2、儀器箱內應保持干燥，要防潮防水并及時更換干燥劑。儀器必須放置專門架上或固定位置。

3、儀器*不用時，應以一月左右定期取出通風防霉并通電驅潮，以保持儀器良好的工作狀態。

4、儀器放置要整齊，不得倒置。 [2] 

使用時

1、開工前應檢查儀器箱背帶及提手是否牢固。

2、開箱后提取儀器前，要看準儀器在箱內放置的方式和位置，裝卸儀器時，必須握住提手，將儀器從儀器箱取出或裝入儀器箱時，請握住儀器提手和底座，不可握住顯示單元的下部。切不可拿儀器的鏡筒，否則會影響內部固定部件，從而降低儀器的精度。應握住儀器的基座部分，或雙手握住望遠鏡支架的下部。儀器用畢，先蓋上物鏡罩，并擦去表面的灰塵。裝箱時各部位要放置妥帖，合上箱蓋時應無障礙。

3、在太陽光照射下觀測儀器，應給儀器打傘，并帶上遮陽罩，以免影響觀測精度。在雜亂環境下測量，儀器要有專人守護。當儀器架設在光滑的表面時，要用細繩（或細鉛絲）將三腳架三個腳聯起來，以防滑倒。

4、當架設儀器在三腳架上時，盡可能用木制三腳架，因為使用金屬三腳架可能會產生振動，從而影響測量精度。

5、當測站之間距離較遠，搬站時應將儀器卸下，裝箱后背著走。行走前要檢查儀器箱是否鎖好，檢查安全帶是否系好。當測站之間距離較近，搬站時可將儀器連同三腳架一起靠在肩上，但儀器要盡量保持垂直放置。

6、搬站之前，應檢查儀器與腳架的連接是否牢固，搬運時，應把制動螺旋略微關住，使儀器在搬站過程中不致晃動。

7、儀器任何部分發生故障，不勉強使用，應立即檢修，否則會加劇儀器的損壞程度。

8、光學元件應保持清潔，如沾染灰沙必須用毛刷或柔軟的擦鏡紙擦掉。禁止用手指撫摸儀器的任何光學元件表面。清潔儀器透鏡表面時，請先用干凈的毛刷掃去灰塵，再用干凈的無線棉布沾酒精由透鏡中心向外一圈圈的輕輕擦拭。除去儀器箱上的灰塵時切不可作用任何稀釋劑或汽油，而應用干凈的布塊沾中性洗滌劑擦洗。

9、在潮濕環境中工作，作業結束，要用軟布擦干儀器表面的水分及灰塵后裝箱。回到辦公室后立即開箱取出儀器放于干燥處，*涼干后再裝箱內。

10、冬天室內、室外溫差較大時，儀器搬出室外或搬入室內，應隔一段時間后才能開箱。

轉運時

1、首先把儀器裝在儀器箱內，再把儀器箱裝在轉運用的木箱內，并在空隙處填以泡沫、海綿、刨花或其它防震物品。裝好后將木箱或塑料箱蓋子蓋好。需要時應用繩子捆扎結實。

2、無轉運的木箱或塑料箱的儀器不應托運，應由測量員親自攜帶。在整個轉運過程中，要做到人不離開儀器，如乘車，應將儀器放在松軟物品上面，并用手扶著，在顛簸厲害的道路上行駛時，應將儀器抱在懷里。

3、注意輕拿輕放、放正、不擠不壓，無論天氣晴雨，均要事先做好防曬、防雨、防震等措施。

電池

全站儀的電池是全站儀重要的部件之一，在全站儀所配備的電池一般為Ni-MH(鎳氫電池)和Ni-Cd(鎳鎘電池)，電池的好壞、電量的多少決定了外業時間的長短。

1、建議在電源打開期間不要將電池取出，因為此時存儲數據可能會丟失，因此請在電源關閉后再裝入或取出電池。

2、可充電池可以反復充電使用，但是如果在電池還存有剩余電量的狀態下充電，則會縮短電池的工作時間，此時，電池的電壓可通過刷新予以復原，從而改善作業時間，充足電的電池放電時間約需8小時。

3、不要連續進行充電或放電，否則會損壞電池和充電器，如有必要進行充電或放電，則應在停止充電約30分鐘后再使用充電器。

4、不要在電池剛充電后就進行充電或放電，有時這樣會造成電池損壞。

5、超過規定的充電時間會縮短電池的使用壽命，應盡量避免。

6、電池剩余容量顯示級別與當前的測量模式有關，在角度測量的模式下，電池剩余容量夠用，并不能夠保證電池在距離測量模式下也能用，因為距離測量模式耗電高于角度測量模式，當從角度模式轉換為距離模式時，由于電池容量不足，不時會中止測距。

檢驗

（1）照準部水準軸應垂直于豎軸的檢驗和校正檢驗時先將儀器大致整平，轉動照準部使其水準管與任意兩個腳螺旋的連線平行，調整腳螺旋使氣泡居中，然后將照準部旋轉180度，若氣泡仍然居中則說明條件滿足，否則應進行校正。

校正的目的是使水準管軸垂直于豎軸．即用校正針撥動水準管一端的校正螺釘，使氣泡向正中間位置退回一半．為使豎軸豎直，再用腳螺旋使氣泡居中即可．此項檢驗與校正必須反復進行，直到滿足條件為止。

（2）十字絲豎絲應垂直于橫軸的檢驗和校正

檢驗時用十字絲豎絲瞄準一清晰小點，使望遠鏡繞橫軸上下轉動，如果小點始終在豎絲上移動則條件滿足．否則需要進行校正．

校正時松開四個壓環螺釘（裝有十字絲環的目鏡用壓環和四個壓環螺釘與望遠鏡筒相連接。轉動目鏡筒使小點始終在十字絲豎絲上移動，校好后將壓環螺釘旋緊。

（3）視準軸應垂直于橫軸的檢驗和校正選擇一水平位置的目標，盤左盤右觀測之，取它們的讀數（顧及常數180度）即得兩倍的c（c=1/2（ɑ左－ɑ右）

（4）橫軸應垂直于豎軸的檢驗和校正選擇較高墻壁近處安置儀器。以盤左位置瞄準墻壁高處一點p（仰角大于30度），放平望遠鏡在墻上定出一點m1。倒轉望遠鏡，盤右再瞄準p點，又放平望遠鏡在墻上定出另一點m2。如果m1與m2重合，則條件滿足，否則需要校正。校正時，瞄準m1、 m2 的中點m，固定照準部，向上轉動望遠鏡，此時十字絲交點將不對準p點。抬高或降低橫軸的一端，使十字絲的交點對準p點。此項檢驗也要反復進行，直到條件滿足為止。以上四項檢驗校正，以一、三、四項較為重要，在觀測期間經常進行。每項檢驗完畢后必須旋緊有關的校正螺釘。

前景

編輯

隨著計算機技術的不斷發展與應用以及用戶的特殊要求與其它工業技術的應用，全站儀出現了一個新的發展時期，出現了帶內存、防水型、防爆型、電腦型等等的全站儀。

世界上較精度的全站儀：測角精度（一測回方向標準偏差）0.5秒，測距精度 0.5mm+1ppm。利用ATR（Auto Targets Recognition，自動目標識別）功能，白天和黑夜（無需照明）都可以工作。全站儀已經達到令人不可致信的角度和距離測量精度，既可人工操作也可自動操作，既可遠距離遙控運行也可在機載應用程序控制下使用，可使用在精密工程測量、變形監測、幾乎是無容許限差的機械引導控制等應用領域。

全站儀這一較常規的測量儀器將越來越滿足各項測繪工作的需求，發揮更大的作用。

全站儀的測角系統與傳統光學經緯儀測角系統不同點全站儀的測角系統與傳統光學經緯儀測角系統相比較，主要有兩個方面的不同：

（1）傳統的光學度盤被編碼度盤或光電增量編碼器所代替，用電子細分系統代替了傳統的光學測微器；

（2）由傳統的觀測者判讀觀測值及手工記錄變為觀測者直接讀數并自動記錄。

全站儀的測距系統與一般測距儀基本*，只是體積更小，通常采用半導體砷化鎵發光二極管作為光源。不同廠家生產的不同類型及系列的全站儀，其大測程和距離測量誤差均有較大變化。

全站儀的記錄系統又稱為電子數據記錄器，它是一種存儲測量資料的具有特定軟件的硬件設備。數據記錄器也有許多類型，但基本功能都一樣，起著全站儀與電子計算機之間的橋梁作用，它使野外記錄工作實現了自動化，減少了記錄計算的差錯，大大提高了野外作業的效率。全站儀記錄系統主要有三種形式：接口式、磁卡式和內存式。