全站仪测距离的原理是什么?

如题所述

全站仪的测距原理是以安装在同轴望远镜的光敏二极管以一定光学路径发出调制微波或红外线信号,通过测量点的直角棱镜被反射后通过相同的光学路径返回并被分光棱镜传递至传感器以接受回馈,通过计算原始信号与反射信号的相位差来计算路程的远近。

多数全站仪需要在测量点安置一多用途光棱镜来实现信号反射,这种方式的测量距离通常较远,可达数公里。但有些仪器可以通过被测物体的自身亮度来完成这一过程,但有效距离只有几百米。EDM测距可以达到0.1mm的精度,但一般土地测量只取1mm的精度。

注意全站仪可以完全代替经纬仪的使用,但由于其高差测量是通过高度角与距离计算得出,精度较差,故只用于低等级测量,不能完全代替水准仪的使用。在精心布置仪器的情况下,全站仪的精度可达到四等水准测量的精度。

扩展资料:

其他应用:

一、坐标测量

通过全站仪可以直接测得观测点至观测目标之间角度差值与距离,据此通过三角学的换算关系可以计算出观测目标的坐标或观测点相对于已知点的位置。这些经纬仪部分的观测数据下载至计算机软件程序后,可以自动生成目标地区测绘图。

一些全站仪留有GPS系统的接口可供拓展,此两者结合之后可以互通所长(GPS系统不需要观测点与观测对象之间的视线通畅以及两个以上的已知点作为参考,而全站仪可以提供水平面测量的精度)。

二、角度测量

多数现代全站仪通过电子光学扫描镌刻在镜片上上的十字划分版来测量角度。好的全站仪精度可以达到0.5秒,而普通的建筑用全站仪的精度介于5至10秒之间。

温馨提示:内容为网友见解,仅供参考
第1个回答  2021-05-29
全站仪是一种集光、机、电为一体的高技术测量仪
器,是集水平角、垂直角、距离(斜距、平距)、高差测
量功能于一体的测绘仪器系统。它的基本测量原理是电
子测距技术和电子测角技术。
1.1
电子测距技术
电子测距的基本原理是利用电磁波在空气中传播
的速度为已知这一特性,测定电磁波在被测距离上往返
传播的时间来求得距离值。但是,这种直接测距的方法
实现起来非常困难,当我们要求较高的测量精度时,对
测量时间的要求很高,这在实践过程中是非常困难的。
因此,在实际的测距过程中可以根据此原理采取改进
的方法进行测距。在实际过程中主要用两种方法,脉冲
法和相位法。
1)
脉冲法
测距使用的光源为激光器,它发射一束极窄的光脉
冲射向目标,同时输出一电脉冲信号,打开电子门让标
准频率发生器产生的时标脉冲通过并对其进行计数。
光脉冲被目标反射后回到发射器,同样产生一电脉冲,
关闭电子门终止时标脉冲通过。
实践表明,其测量精度不低于相位法测距的精度。
基本测距原理如(图1)所示。
2)
相位法
相位法测距是测定由仪器连续发射的电磁波正弦
信号在被测距离上往返传播所产生的相位差,根据相位
差来得到距离。
在所有的全站仪测距部分标称精度指标的表达式
中,均使用±(A+BD)的形式。该精度表达式有A和BD
组成,A代表固定误差,单位为mm。固定误差主要由
仪器加常数的测定误差、对中误差、测相误差等引起。
固定误差与测量的距离无关,即不管实际测量的距离多
长,全站仪将存在不大于该值的固定误差。全站仪的这
一部分误差一般在1-5mm之间。BD代表比例误差,它
主要由仪器频率误差,大气折射误差引起。B的单位为
ppm。B和D的乘积形成比例误差。一旦距离确定,则
比例误差部分就会确定。固定误差与比例误差绝对值之
和,在冠以偶然误差±号,即构成全站仪测距精度。此
外,在全站仪进行测距的过程中还需要加上气象改正和
乘常数。通过在测量作业现场的温度T和气压P以及湿
度H,按照一定的气象改正公式,求出气象改正数ppm
以及距离改正数ΔD。
不同的厂家的全站仪,其气象改正公式也不同。气
象改正ppm
是一种比例改正因子,它随测量现场的温
度、气压变化而变化,不是一个固定值。在进行此项改
正之后,全站仪尚存在另外一个相对固定的比例改正因
子,习惯上把它叫做乘常数,其单位同样是ppm。它的
作用是用于改正与距离成比例的系统误差,这种误差是
由于频率偏移,折射率的偏移,发光管相位不均匀性等
原因所引起的。每台仪器均存在着乘常数,只是大小不
同而已。一般大的由十几个ppm,小的则有零点几个
ppm,甚至可以忽略不计。用户可根据测量任务对精度
的要求,来决定加上这项改正。
1.2
电子测角技术
电子测角,即角度测量的数字化,也就是自动数字
显示角度测量结果,其实质是用一套角码转换系统来代
替传统的光学读数系统。目前,这套转换系统有两类:
一类是采用光栅度盘的所谓“增量法”测角;一类是采
用编码度盘的所谓“绝对法”测角。
1)
光栅度盘测角原理(增量法)
第2个回答  推荐于2017-09-20
当你使用全站仪测距的时候,全站仪的测距头会发出一道与视线轴重合的激光束激光射出后,由目标处的反射物(棱镜或者反射片等)反射回来,全站仪接受到返回的信号后,与其发射信号对比,得出仪器与反射物之间的斜距。本回答被提问者采纳
第3个回答  2011-01-24
手机提问只能回答100字
电子测距的基本原理是利用电磁波速度恒定,测定电磁波在被测距离上往返传播的时间来求得距离值。三个方法:脉冲法,相位法,干涉法。全站仪主要使用脉冲法和相位法。
第4个回答  2020-12-09

全站仪测量原理和常用按键功能视频讲解,值得工程人收藏学习!

全站仪测距离的原理是什么
它的基本原理是利用仪器发出的光波(光速C已知),通过测定出光波在测线两端点间往返传播的时间t来测量距离S:S等于Ct除以2,式中除以2是因为光波经历了两倍的路程。全站仪,即全站型电子速测仪。它是随着计算机和电子测距技术的发展,近代电子科技与光学经纬仪结合的新一代既能测角又能测距的仪器,它是...

全站仪测距离的原理是什么?
全站仪的测距原理是以安装在同轴望远镜的光敏二极管以一定光学路径发出调制微波或红外线信号,通过测量点的直角棱镜被反射后通过相同的光学路径返回并被分光棱镜传递至传感器以接受回馈,通过计算原始信号与反射信号的相位差来计算路程的远近。多数全站仪需要在测量点安置一多用途光棱镜来实现信号反射,这种方式的...

全站仪的工作原理 全站仪测距原理是什么
全站仪的同轴化原理是通过设置分光棱镜系统,实现望远镜的多功能,既可瞄准目标进行角度测量,又能进行测距。全站仪的测量原理是电子测距技术和电子测角技术。电子测距技术的基本原理是利用电磁波在空气中传播的速度为已知这一特性,测定电磁波在被测距离上往返传播的时间来求得距离值。实际测距过程中主要用两...

全站仪的工作原理 全站仪测距原理是什么
全站仪的基本测量原理是电子测距技术和电子测角技术。电子测距技术的基本原理是利用电磁波在空气中传播的速度为已知这一特性,测定电磁波在被测距离上往返传播的时间来求得距离值。但是,这种直接测距的方法实现起来非常困难,当我们要求较高的测量精度时,对测量时间的要求很高,这在实践过程中是非常困难的。

全站仪的原理是什么?
全站仪应用原理:\\x0d\\x0a全站仪是人们在角度测量自动化的过程中应运而生的,各类电子经纬仪在各种测绘作业中起着巨大的作用。\\x0d\\x0a全站仪的发展经历了从组合式即光电测距仪与光学经纬仪组合,或光电测距仪与电子经纬仪组合,到整体式即将光电测距仪的光波发射接收系统的光轴和经纬仪的视准轴组合...

全站仪测量原理
全站仪同轴化的基本原理是;在望远物镜与调焦透镜间设置分光棱镜系统,通过该系统实现望远镜的多功能,即既可瞄准目标,使之成像于十字丝分划板,进行角度测量,同时其测距部分的外光路系统又能使测距部分的光敏二极管发射的调制红外光在经物镜射向反光棱镜后。经同一路径反射回来,再经分光棱镜作用使回光被...

全站仪的测量原理是什么?
将光学角度读数通过键盘输入到测距仪,对斜距进行化算,最后得出平距、高差、方向角和坐标差,这些结果都可自动地传输到外部存储器中。然后由电子测角、电子测距、电子计算和数据存储单元等组成的三维坐标测量系统,测量结果能自动显示,然后与外围设备交换信息。全站仪集光、机、电为一体的高技术测量仪器,...

为什么全站仪测坐标时距离越远误差越大
全站仪坐标测量的功能其原理是利用全站仪测量水平角和水平距离然后通过坐标正算公式计算待测点坐标。而全站仪测距误差和距离的长短成正比的,所以测量坐标时距离越远误差越大。另外距离远,水平角测量时候因为目标不是很清晰,也增加了照准误差,导致角度存在误差,最后使坐标计算误差增大。另外外界环境条件也有...

全站仪工作原理的简述
全站仪是指能自动地测量角度和距离,并能按一定程序和格式将测量数据传送给相应的数据采集器。全站仪自动化程度高,功能多,精度好,通过配置适当的接口,可使野外采集的测量数据直接进入计算机进行数据处理或进入自动化绘图系统。全站仪的工作原理分测角原理和测距原理。测量就是利用了数学的平面几何、立体几何...

全站仪的工作原理?我是做测量的。
全站仪的工作原理分测角原理和测距原理。测量就是利用了数学的平面几何、立体几何,结合测距数据测算其它边的距离、及相关角度。测角和测距程序内部主要应用到微分和积分等知识。测角部分采用“角度度盘+角度传感器”获得角度的数字话数据;测距部分与光电测距仪完全相同,而且大多采用电磁波测相技术实现的。它...

相似回答