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全站儀作為精密的光學(xué)儀器,它可以進(jìn)行各種測(cè)量作業(yè),比如測(cè)距、測(cè)角等,今天小編就全站儀測(cè)距原理及其測(cè)距方式收集整理了一些資料,下面我們一起來看看吧。
電子測(cè)距的基本原理是利用電磁波在空氣中傳播的速度為已知這一特性,測(cè)定電磁波在被測(cè)距離上往返傳播的時(shí)間來求得距離值。但是,這種直接測(cè)距的方法實(shí)現(xiàn)起來非常困難,當(dāng)我們要求較高的測(cè)量精度時(shí),對(duì)測(cè)量時(shí)間的要求很高,這在實(shí)踐過程中是非常困難的。因此,在實(shí)際的測(cè)距過程中可以根據(jù)此原理采取改進(jìn)的方法進(jìn)行測(cè)距。在實(shí)際過程中主要用兩種方法,脈沖法和相位法。
(1)脈沖法
測(cè)距使用的光源為激光器,它發(fā)射一束極窄的光脈沖射向目標(biāo),同時(shí)輸出一電脈沖信號(hào),打開電子門讓標(biāo)準(zhǔn)頻率發(fā)生器產(chǎn)生的時(shí)標(biāo)脈沖通過并對(duì)其進(jìn)行計(jì)數(shù)。光脈沖被目標(biāo)反射后回到發(fā)射器,同樣產(chǎn)生一電脈沖,關(guān)閉電子門終止時(shí)標(biāo)脈沖通過。實(shí)踐表明,其測(cè)量精度不低于相位法測(cè)距的精度。
(2)相位法
相位法測(cè)距是測(cè)定由儀器連續(xù)發(fā)射的電磁波正弦信號(hào)在被測(cè)距離上往返傳播所產(chǎn)生的相位差,根據(jù)相位差來得到距離。
在所有的全站儀測(cè)距部分標(biāo)稱精度指標(biāo)的表達(dá)式中,均使用±(A+BD)的形式。該精度表達(dá)式有A和BD組成,A代表固定誤差,單位為mm。固定誤差主要由儀器加常數(shù)的測(cè)定誤差、對(duì)中誤差、測(cè)相誤差等引起。固定誤差與測(cè)量的距離無關(guān),即不管實(shí)際測(cè)量的距離多長(zhǎng),全站儀將存在不大于該值的固定誤差。全站儀的這一部分誤差一般在1-5mm之間。BD代表比例誤差,它主要由儀器頻率誤差,大氣折射誤差引起。B的單位為
ppm B和D的乘積形成比例誤差。一旦距離確定,則比例誤差部分就會(huì)確定。固定誤差與比例誤差絕對(duì)值之和,在冠以偶然誤差±號(hào),即構(gòu)成全站儀測(cè)距精度。此外,在全站儀進(jìn)行測(cè)距的過程中還需要加上氣象改正和乘常數(shù)。通過在測(cè)量作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的溫度T和氣壓PP以及濕度H,按照一定的氣象改正公式,求出氣象改正數(shù)ppm以及距離改正數(shù)ΔD。
不同的家的全站儀,其氣象改正公式也不同。氣象改正ppm是一種比例改正因子,它隨測(cè)量現(xiàn)場(chǎng)的溫度、氣壓變化而變化,不是一個(gè)固定值。在進(jìn)行此項(xiàng)改正之后,全站儀尚存在另外一個(gè)相對(duì)固定的比例改正因子,習(xí)慣上把它叫做乘常數(shù),其單位同樣是ppm。它的作用是用于改正與距離成比例的系統(tǒng)誤差,這種誤差是由于頻率偏移,折射率的偏移,發(fā)光管相位不均勻性等原因所引起的。每臺(tái)儀器均存在著乘常數(shù),只是大小不同而已。一般大的由十幾個(gè)ppm,小的則有零點(diǎn)幾個(gè)ppm,甚至可以忽略不計(jì)。用戶可根據(jù)測(cè)量任務(wù)對(duì)精度的要求,來決定加上這項(xiàng)改正。
全站儀測(cè)距小貼士:
1、全站儀測(cè)距時(shí),在普通紅外光時(shí)測(cè)程為1~2km,選擇激光測(cè)距時(shí),測(cè)程可達(dá)5km,當(dāng)所測(cè)距離超過普通紅外光測(cè)距測(cè)程時(shí),可選擇激光測(cè)距。
2、全站儀在測(cè)量過程中,應(yīng)該避免在紅外測(cè)距模式及激光測(cè)距條件下,對(duì)準(zhǔn)強(qiáng)反射目標(biāo)
(如交通燈)進(jìn)行距離測(cè)量。因?yàn)槠渌鶞y(cè)量的距離要么錯(cuò)誤,要么不準(zhǔn)確。
以上就是關(guān)于全站儀測(cè)距原理及其測(cè)距方式的詳細(xì)介紹了,還附上了測(cè)距小貼士,僅供大家參考。內(nèi)容小編網(wǎng)絡(luò)收集整理,若有錯(cuò)誤,請(qǐng)指正。更多信息,請(qǐng)關(guān)注租個(gè)量。
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