【經(jīng)緯儀讀數(shù)】經(jīng)緯儀讀數(shù)方法 經(jīng)緯儀如何讀數(shù)

在學(xué)習(xí)儀器結(jié)構(gòu)之前，先明確兩個(gè)最常用到的概念：水平角和垂直角。經(jīng)緯儀作為測(cè)量工具，所有結(jié)構(gòu)都是圍繞測(cè)角這個(gè)功能來(lái)設(shè)計(jì)的，其基本結(jié)構(gòu)及各部件之間的相互關(guān)系同樣服從于這個(gè)功能。

一、垂直角和垂直角

1、水平角

定義：兩視準(zhǔn)線在水平面上的投影線（即水平視線）構(gòu)成的角度。

范圍：0～360o 順時(shí)針量取

2、垂直角

定義：就是視線與其相應(yīng)的水平視線的夾角。

范圍：－90～＋900 上正下負(fù)

補(bǔ)充：垂直角與天頂距之間的關(guān)系為：α＝900－Z

二、基本結(jié)構(gòu)及其相互關(guān)系

通過(guò)對(duì)水平角、垂直角兩個(gè)概念的學(xué)習(xí)可以知道，要獲得水平角垂直角必須正確確定水平面、鉛垂線和垂直照準(zhǔn)面，因此儀器的結(jié)構(gòu)必須構(gòu)成上述基準(zhǔn)面和線，并保持這些線面之間的正確關(guān)系。

1、基本結(jié)構(gòu)

i.望遠(yuǎn)鏡： 構(gòu)成視準(zhǔn)軸，放大影像，精確照準(zhǔn)

ii.垂直軸： 視準(zhǔn)部左右旋轉(zhuǎn)的軸，照準(zhǔn)不同方位的目標(biāo)

iii.水平軸： 望遠(yuǎn)鏡俯仰旋轉(zhuǎn)的軸，照準(zhǔn)不同高度的目標(biāo)

iv.垂直度盤(pán)：量度垂直角

v.水平度盤(pán)：量度水平角

vi.讀數(shù)棱鏡與測(cè)微器：讀定度盤(pán)讀數(shù)

vii.照準(zhǔn)部水準(zhǔn)器：測(cè)站水平面和鉛垂線的指示器，引導(dǎo)垂直軸

viii.垂直度盤(pán)指標(biāo)水準(zhǔn)器：垂直度盤(pán)讀數(shù)指標(biāo)的指示器，引導(dǎo)讀數(shù)指標(biāo)

ix.基座：垂直軸套、調(diào)平儀器的腳螺旋、基座

2、主要部件的相互關(guān)系

? 垂直軸與照準(zhǔn)部水準(zhǔn)器軸垂直

? 垂直軸與水平度盤(pán)正交，且通過(guò)其中心

? 水平軸應(yīng)與垂直軸正交，視準(zhǔn)軸應(yīng)與水平軸垂直

? 水平軸與垂直度盤(pán)正交，且通過(guò)其中心

? 當(dāng)指標(biāo)水準(zhǔn)器氣泡居中時(shí)，垂直度盤(pán)的讀數(shù)指標(biāo)必須水平或垂直

補(bǔ)充：對(duì)以上五個(gè)關(guān)系簡(jiǎn)而述之，就是：三軸關(guān)系要正確，兩盤(pán)與相對(duì)的軸要垂直

3、幾種常見(jiàn)的光學(xué)經(jīng)緯儀

光學(xué)經(jīng)緯儀的種類(lèi)很多，結(jié)構(gòu)和相互關(guān)系基本上是相同的。我國(guó)對(duì)這些儀器按精度給予分類(lèi)，即 J07、J1、J2 、J6?！癑”是“經(jīng)緯儀”拼音的首字母，下標(biāo)表示測(cè)角精度（即測(cè)角中誤差），教材中用的較普遍的威特T3是J1型，蔡司010是J2型，威特T4是J07型經(jīng)緯儀。

4、重合讀數(shù)法

轉(zhuǎn)動(dòng)測(cè)微輪，度盤(pán)對(duì)徑分劃像作相對(duì)的等量移動(dòng)，從而采用正倒分劃像重合進(jìn)行讀數(shù)的方法，稱(chēng)為重合讀數(shù)法。下面我們以T3儀器的讀數(shù)方法為例，具體介紹這種典型的讀數(shù)方法。我們實(shí)習(xí)采用的是T2型儀器，但因?yàn)門(mén)3較為典型，T2 與之相比更為簡(jiǎn)單，為以后工作環(huán)境可能用到T3考慮，我們學(xué)習(xí)T3，其它類(lèi)型的儀器與之大同小異，相信掌握了T3讀數(shù)方法后，很快就能適應(yīng)。當(dāng)然在講解過(guò)程中會(huì)講解T3與T2讀數(shù)的不同之處。

1）測(cè)微盤(pán)的格值

T3儀器度盤(pán)的最小分格值是（一度分成15個(gè)細(xì)格）。當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)測(cè)微螺旋使度盤(pán)正倒分劃線相對(duì)移動(dòng)一分格（4’）時(shí)，對(duì)度盤(pán)指標(biāo)而言，實(shí)際上正倒分劃像各自只移動(dòng)了半格，相當(dāng)于2’。（舉例：兩人相對(duì)而行）。 這時(shí)，測(cè)微器的測(cè)微盤(pán)把兩分劃線相對(duì)移動(dòng)一分格的轉(zhuǎn)動(dòng)量設(shè)計(jì)成轉(zhuǎn)動(dòng)了60個(gè)大格（即可說(shuō)成轉(zhuǎn)動(dòng)了一周），這60個(gè)大格再細(xì)分，每個(gè)大格細(xì)分成10個(gè)小格。

與T3儀器比較：T2儀器測(cè)微器的測(cè)微盤(pán)把兩分劃線相對(duì)移動(dòng)兩分格的轉(zhuǎn)動(dòng)量設(shè)計(jì)成轉(zhuǎn)動(dòng)了60個(gè)大格，這60個(gè)大格再細(xì)分，每個(gè)大格細(xì)分成10個(gè)小格。）

所以說(shuō)：

測(cè)微盤(pán)的一大格的格值： 2” （T2儀器：1”）

測(cè)微盤(pán)的一小格的格值： 0.2” （T2儀器：0.1”）

簡(jiǎn)而言之，因?yàn)闇y(cè)微器的測(cè)微盤(pán)把兩分劃線相對(duì)移動(dòng)一分格的轉(zhuǎn)動(dòng)量設(shè)計(jì)成轉(zhuǎn)動(dòng)了60個(gè)大格，而實(shí)際上正倒分劃像各自只移動(dòng)了半格，這就使得格值等于角秒的兩倍，所以要在測(cè)微盤(pán)直接讀數(shù)上乘以 2 才是以角秒為單位的讀數(shù)。即：

2）實(shí)例講解

測(cè)微盤(pán)讀數(shù)為0，度盤(pán)分劃像垂直與平行玻璃板。

a: 5度4分分劃與指標(biāo)的距離； b: 185度4分分劃與指標(biāo)的距離；一般的，a=b。如果讀出a，便得到了所測(cè)角度。怎樣才能得到a呢？

轉(zhuǎn)動(dòng)測(cè)微螺旋使5度4分分劃、185度4分分劃與指標(biāo)重合，則a、b的值即可由測(cè)微盤(pán)讀出，如圖（b）所示。5度4分分劃與指標(biāo)重合得到a值，185度4分分劃與指標(biāo)重合得到b值。取中數(shù)：。

前面講過(guò)，當(dāng)5度4分分劃與185度4分分劃重合時(shí)，此兩分劃必各自移動(dòng) ，這時(shí)測(cè)微盤(pán)上的讀數(shù)直接就是M，可見(jiàn)這種讀數(shù)方法有自動(dòng)取中數(shù)的本領(lǐng)，又稱(chēng)“平均效應(yīng)”。

3）特例說(shuō)明

（1）指標(biāo)線

如果指標(biāo)線的位置正確，則a=b，如圖所示，當(dāng)No 和（N＋180）o分劃線重合時(shí)，也與指標(biāo)線重合。所以講，對(duì)于取中數(shù)M來(lái)講，完全可以不設(shè)置度盤(pán)分劃線，事實(shí)上有的儀器（如蔡司010）的度盤(pán)讀數(shù)視窗內(nèi)就沒(méi)有指標(biāo)線。

（2）T2儀器讀數(shù)

測(cè)微盤(pán)的格值設(shè)置與T3儀器不同，一大格的格值為1”， 一小格為0.1”，所以T2儀器讀出格值后無(wú)需乘以2，格值本身便可認(rèn)為是以角秒為單位的讀數(shù)。

即便是T3儀器，其讀數(shù)也無(wú)需兩次讀數(shù)分別乘以2，得到兩次測(cè)量值再取中數(shù)得到最后結(jié)果，僅需將兩次讀出的格值數(shù)相加，便得到最后結(jié)果。

（3）指標(biāo)線不在中央，或沒(méi)有指標(biāo)線時(shí)，分的讀取

我們知道，正像（也就是被讀定的度分劃）與其相差180o的分劃線（倒像）到指標(biāo)的距離應(yīng)是相等的。因此我們可以在正倒像重合后，直接讀出兩分劃線之間的格數(shù)，然后乘以格值的一半（2’），便是正確地分讀數(shù)。

（4）No 和（N＋180）o分劃線在度盤(pán)視窗內(nèi)出現(xiàn)時(shí)，分的讀取。

現(xiàn)在無(wú)法直接讀出No 和（N＋180）o之間的分?jǐn)?shù)n ，此時(shí)的n值應(yīng)等于兩度相應(yīng)的分格數(shù)（T3儀器為30格）減去（N＋1）o 和（N＋1＋180）o之間的分格數(shù)。圖3－28 的分值即為： 30－6＝24 ， 24×2＝48’

4）讀數(shù)程序歸納

① 轉(zhuǎn)動(dòng)測(cè)微螺旋，使靠近指標(biāo)線（視場(chǎng)中央）的正倒分劃像精密重合；

② 讀出靠近指標(biāo)線（視場(chǎng)中央）左側(cè)正像分劃的度數(shù)No；

③ 讀出No 和（N＋180）o之間的分格數(shù)n，乘以其分格值之半：G/2，得到“分”讀數(shù)： n×G/2；

④ 讀出測(cè)微盤(pán)的秒數(shù) C”。

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