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经纬仪的角度测量原理及读数方法

类别:技术参数      出处:维库仪器仪表网      发布于:2017-12-12 10:24:15 | 2801 次阅读

  经纬仪是一种根据测角原理设计的测量水平角和竖直角的测量仪器,分为光学经纬仪和电子经纬仪两种,目前最常用的是电子经纬仪,它是望远镜的机械部分,使望远镜能指向不同方向,经纬仪具有两条互相垂直的转轴,以调校望远镜的方位角及水平高度,同样经纬仪也是一种测角仪器,它配备望远镜、水平度盘和读数的指标、竖直度盘和读数的指标。
  经纬仪的构造:
  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′。
  经纬仪的角度测量原理:
  一、水平角的测量原理

水平角的测量原理.jpg

  水平角是指过空间两条相交方向线所作的铅垂面间所夹的二面角,角值为?0°~360°,空间两直线OA和OB相交于点O,将点A,O,B沿铅垂方向投影到水平面上,得相应的投影点A′,O′,B′,水平线O′A′和O′B′的夹角β就是过两方向线所作的铅垂面间的夹角,即水平角。
  水平角的大小与地面点的高程无关。测量角度的仪器在测量水平角时必须具备两个基本条件:
  1、能给出一个水平放置的,且其中心能方便地与方向线交点置于同一铅垂线上的刻度园盘——水平度盘;
  2、要有一个能瞄准远方目标的望远镜,且要能在水平面和竖直面内作全圆旋转,以便通过望远镜瞄准高低不同的目标A和B,图中水平角β为A和B两个方向读数之差:β=b-a。
  二、垂直角的测量原理

垂直角的测量原理.jpg

  1、垂直角是指在同一铅垂面内,某目标方向的视线与水平线间的夹角α,也称竖直角或高度角;垂直角的角值为0°~±90°;
  2、视线与铅垂线的夹角称为天顶距,天顶距z的角值范围为0°~180°;
  3、当视线在水平线以上时垂直角称为仰角,角值为正;视线在水平线以下时为俯角,角值为负,如图所示。
  由此可知测角仪器经纬仪还必须装有一个能铅垂放置的度盘——垂直度盘,或称竖盘。
  经纬仪度盘读数方法:
  光学经纬仪的读数系统包括水平和垂直度盘、测微装置、读数显微镜等几个部分。水平度盘和垂直度盘上的度盘刻划的最小格值一般为1°或30′,在读取不足一个格值的角值时,必须借助测微装置,DJ6级光学经纬仪的读数测微器装置有测微尺和平行玻璃测微器两种。
  (1)测微尺读数装置
  目前新产DJ6级光学经纬仪均采用这种装置,在读数显微镜的视场中设置一个带分划尺的分划板,度盘上的分划线经显微镜放大后成像于该分划板上,度盘最小格值(60′)的成像宽度正好等于分划板上分划尺1°分划间的长度,分划尺分60个小格,注记方向与度盘的相反,用这60个小格去量测度盘上不足一格的格值。量度时以零零分划线为指标线;
  (2)单平行玻璃板测微器读数装置
  单平行玻璃板测微器的主要部件有:单平行板玻璃、扇形分划尺和测微轮等。这种仪器度盘格值为30′,扇形分划尺上有90个小格,格值为30′/90=20″。测角时,当目标瞄准后转动测微轮,用双指标线夹住度盘分划线影像后读数。整度数根据被夹住的度盘分划线读出,不足整度数部分从测微分划尺读出;
  (3)读数显微镜
  光学经纬仪读数显微镜的作用是将读数成像放大,便于将度盘读数读出。

标签: 经纬仪

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