试述红外光电测仪采用相位多功能测距仪的基本原理

文档分类:
在线文档经过高度压缩,下载原文更清晰。
淘豆网网友近日为您收集整理了关于04第四章 距离测量的文档,希望对您的工作和学习有所帮助。以下是文档介绍:04第四章 距离测量 第四章距离测量第四章距离测量........................................................................................................................................................ 1§4-1 钢尺量距..................................................................................................................................................2一、量距工具.............................................................................................................................................. 2二、精密短距测量..(来源:淘豆网[/p-9473755.html]).................................................................................................................................... 3三、成果整理.............................................................................................................................................. 3§4-2 视距测量..................................................................................................................................................4一、视距测量原理(来源:淘豆网[/p-9473755.html])...................................................................................................................................... 4二、视距测量方法...................................................................................................................................... 6§4-3 光电测距................................................................................................................................................7一、光电测距原理......(来源:淘豆网[/p-9473755.html])................................................................................................................................ 7二、测距成果整理...................................................................................................................................... 9三、测距仪标称精度................................................................................................................................ 10§4-4 全站仪简介........................(来源:淘豆网[/p-9473755.html])................................................................................................................ 10一、全站仪的基本构造............................................................................................................................ 10二、全站仪的分类.................................................................................................................................... 11三、全站仪的等级与检测...............................................(来源:淘豆网[/p-9473755.html])......................................................................... 11四、徕卡 TPS700 全站仪简介................................................................................................................. 12五、全站仪使用注意事项........................................................................................................................16距离是确定地面点位置的基本要素之一。测量上要求的距离是指两点间的水平距离(简称平距),如图 4-1 中,A‘B‘的长度就代表了地面点 A、B 之间的水平距离。若测得的是倾斜距离(简称斜距),还须将其改算为平距。水平距离测量(来源:淘豆网[/p-9473755.html])的方法很多,按所用测距工具的不同,测量距离的方法有一般有钢尺量距、视距测量、光电测距、全站仪测距等。图 4-1 两点间的水平距离§4-1 钢尺量距顾名思义,钢尺量距就是利用具有标准长度的钢尺直接量测两点间的距离。按丈量方法的不同它分为一般量距和精密量距。一般量距读数至厘米,精度可达 1/3000 左右;精密量距读数至亚毫米,精度可达 1/3 万(钢卷带尺)及 1/100 万(因瓦线尺)。由于光电测距的普及,在现今的测量工作中己很少使用钢尺量距,只是在精密的短距测量中偶尔用到,下面仅就精密短距测量的有关问题作简要介绍。一、量距工具钢尺分为普通钢卷带尺和因瓦线尺两种。普通钢卷带尺,尺宽 10~15mm,长度有 20m、30m 和 50m 数种,卷放在圆形盒或金属架上,钢尺的分划有几种,有以厘米为基本分划的,适用于一般量距;有的则在尺端第一分米内刻有毫米分划;也有将整尺都刻出毫米分划的;后两种适用于精密量距。较精密的钢尺,制造时有规定的温度及拉力,如在尺端刻有“30m、20℃、100N”字(来源:淘豆网[/p-9473755.html])样。它表示在检定该钢尺时的温度为 20 摄氏度,拉力为 100 牛顿,30m 为钢尺刻线的最大注记值,通常称之为名义长度。因瓦线尺是用镍铁合金制成的,尺线直径 1.5mm,长度为 24m,尺身无分划和注记,在尺两端各连一个三棱形的分划尺,长 8cm,其上最小分划为 1mm。因瓦线尺全套由 4 根主尺、1 根 8m(或 4m)长的辅尺组成。不用时卷放在尺箱内。钢尺量距的辅助工具有测钎、花杆、垂球、弹簧秤和温度计。图 4-2 普通钢卷带尺二、精密短距测量所谓短距测量,是指被测距离不大于整尺全长的量距工作。这在不便安置测距仪的精密工程测量中时有出现。其测量方式和成果整理方法同样适用于长距离测量。量距前首先标定被测距离的端点位置,通过端点分别划一垂直于测线的短线作为丈量标志。丈量组一般由 5 人组成,使用检定过的基本分划为毫米的钢尺,2 人拉尺, 2 人读数,1 人指挥兼记录和读温度。丈量时,一人手拉挂在钢尺零分划端的弹簧秤,另一人手拉钢尺另一端,将尺置于被测距离上,张紧尺子,待弹簧秤上指针指到该尺检(来源:淘豆网[/p-9473755.html])定时的标准拉力时,两端的读尺员同时读数,估读至 0.5mm。每段距离要移动钢尺位置丈量三次,移动量一般在一厘米以上,三次量距较差一般不超过 3mm。每次读数的同时,读记温度,精确至 0.5℃。三、成果整理精密量距中的量距结果需进行尺长改正、温度改正及倾斜改正,求出改正后的平距。1.尺长改正钢尺在标准拉力、标准温度下的检定长度l与钢尺的名义长度 0l 一般不相等,其差数 l为整尺段的尺长改正数,即0lll 任一丈量长度l 的尺长改正数为lllld0(4—1)2.温度改正钢尺长度受温度的影响会伸缩。当量距时的温度 t 与检定钢尺时的温度 t。不一致时,需进行温度改正,其公式为 lttlt 0
(4—2)式中为钢尺的线膨胀系数。3.倾斜改正如图 4-3 所示,设 l 为量得的斜距,h 为距离两端点间的高差,要将 l 改算成平距 d ,需加入倾斜改正△lh,即 112/12222lhllhlldlh(4—3)将2/1221 lh展成级数,并顾及 h 与 l 之比值很小,则有lhlh22(4—3)倾斜(来源:淘豆网[/p-9473755.html])改正数永为负值。经三项改正后的平距为htd lllld (4—4)在标准拉力和标准温度下检定的钢尺,可将它的尺长改正和温度改正表示成实际长度的函数,称为尺长方程式。即 00 lttlld d
(4—5)有了钢尺的尺长方程式,就可对用该钢尺测得之距离作尺长和温度改正计算。【例】某尺段实测距离为 29.8655m,量距所用钢尺的尺长方程式为:l =30+0.005+0.5;30(t-20°C)m,丈量时温度为 30℃,所测高差为 0.238m,求水平距离。解:方法 1①尺长改正. dlm②温度改正 .5.0
tlm③倾斜改正. 2 hlm④水平距离为..08655.29 d m方法 2①由尺长方程算出在 30℃时整尺(30 米)经尺长温度改正后的长度 5(来源:淘豆网[/p-9473755.html]).030 l m②经尺长温度改正后的实测距离长度.lm③加倾斜改正后的水平距离.08743.29
hlld m§4-2 视距测量视距测量是利用测量仪器望远镜中的视距丝并配合视距尺,根据几何光学及三角学原理,同时测定两点间的水平距离和高差的一种方法。此法操作简单,速度快,不受地形起伏的限制,但测距精度较低,一般可达 1/200,故常用于地形测图。视距尺一般可选用普通塔尺。图 4-3 斜距改算平距一、视距测量原理1、视线水平时的视距测量公式欲测定 A、B 两点间的水平距离,如图 4-4 所示,在 A 点安置经纬仪,在 B 点竖立视距尺,当望远镜视线水平时,视准轴与尺子垂直,经对光后,通过上、下两条视距丝 m、n 就可读得尺上 M、N 两点处的读数,两读数的差值 l 称为视距间隔或视距。 f 为物镜焦距,p为视距丝间隔,δ为物镜至仪器中心的距离,由图可知,A、B 点之间的平距为: fdD图 4-4 水平视距测量其中 d 由两相似三角形 MNF 和 m n F 求得plfdlpfd 因此 flpfD令Kpf,称为视距乘常数, cf
,称为视距加常数,则cKlD
(4-6)在设计望远镜时,适当选择有关参数后,可使 K=100,c=0。于是,视线水平时的视距公式为lD 100 (4-7)两点间的高差为vih
(4-8)式中 i 为仪器高,v 为望远镜的中丝在尺上的读数。2、视线倾斜时的视距测量公式当地面起伏较大时,必须将望远镜倾斜才能照准视距尺,如图 4-3 所示,此时的视准轴不再垂直于尺子,前面推导的公式就不适用了。若想引用前面的公式,测量时则必须将尺子置于垂直于视准轴的位置,但那是不太可能的。因此,在推导倾斜视线的视距公式时,必须加上两项改正:(1)视距尺不垂直于视准轴的改正;(2)倾斜视线(距离)化为水平距离的改正。图 4-5 倾斜视距测量在图 4-5 中,设视准轴倾斜角为δ,由于角很小,略为 17′,故可将∠NN′E 和∠MM′E近似看成直角,则∠NEN′=∠MEM′=δ,于是 coscoscoscoslENMEENMENEEMNMl根据(4-7)式得倾斜距离cosKllKS 化算为平距为 2coscos KlSD
(4-9)A、B 两点间的高差为vihh 式中 2sin21sincossin KlKlSh 称为初算高差。故视线倾斜时的高差公式为viKlh
2sin21(4-10)二、视距测量方法1.安置仪器于测站点上,对中、整平后,量取仪器高 i 至厘米。2.在待测点上竖立视距尺。3.转动仪器照准部照准视距尺,在望远镜中分别用上、下、中丝读得读数 M、N、V;再使竖盘指标水准管气泡居中,在读数显微镜中读取竖盘读数。4.根据读数 M、N 算得视距间隔根据竖盘读数算得竖角δ;利用视距公式(4-9)和(4-10)计算平距 D 和高差 h。记录及计算见表 4-1。表 4-1 视距测量记录§4-3 光电测距与钢尺量距的繁烦和视距测量的低精度相比,电磁波测距具有测程长、精度高、操作简便、自动化程度高的特点。电磁波测距按精度可分为Ⅰ级(mD≤5mm)、Ⅱ级(5mm&mD≤10mm=和Ⅲ级(mD&10mm)。按测程可分为短程(&3km)、中程(3~5km)和远程(&15km)。按采用的载波不同,可分为利用微波作载波的微波测距仪;利用光波作载波的光电测距仪。光电测距仪所使用的光源一般有激光和红外光。下面将简要介绍光电测距的原理及测距成果整理等内容。一、光电测距原理光电测距是通过测量光波在待测距离上往返一次所经历的时间,来确定两点之间的距离。如图 4-6 所示,在 A 点安置测距仪,在 B 点安置反射棱镜,测距仪发射的调制光波到达反射棱镜后又返回到测距仪。设光速 c 为已知,如果调制光波在待测距离 D 上的往返传播时间为 t,则距离 D 为tcD 21(4-11)式中 c=c0/n,其中 c0 为真空中的光速,其值为 m/s,n 为大气折射率,它与光波波长λ,测线上的气温 T、气压 P 和湿度 e 有关。因此,测距时还需测定气象元素,对距离进行气象改正。图 4-6 光电测距由(4-11)式可知,测定距离的精度主要取决于时间 t 的测定精度,即cdtdD21。当要求测距误差 dD 小于 1cm 时,时间测定精度 dt 要求准确到 6.7×10-11s,这是难以做到的。因此,时间的测定一般采用间接的方式来实现。间接测定时间的方法有两种。1.脉冲法测距由测距仪发出的光脉冲经反射棱镜反射后,又回到测距仪而被接收系统接收,测出这一光脉冲往返所需时间间隔 t 的钟脉冲的个数,进而求得距离 D。由于钟脉冲计数器的频率所限,所以测距精度只能达到 0.5~1m。故此法常用在激光雷达等远程测距上。2.相位法测距相位法测距是通过测量连续的调制光波在待测距离上往返传播所产生的相位变化来间接测定传播时间,从而求得被测距离。红外光电测距仪就是典型的相位式测距仪。红外光电测距仪的红外光源是由砷化镓(GaAs)发光二极管产生的。如果在发光二极管上注入一恒定电流,它发出的红外光光强则恒定不变。若在其上注入频率为 f 的高变电流(高变电压),则发出的光强随着注入的高变电流呈正弦变化,如图 4-7 所示,这种光称为调制光。测距仪在 A 点发射的调制光在待测距离上传播,被 B 点的反射棱镜反射后又回到 A 点而被接收机接收,然后由相位计将发射信号与接收信号进行相位比较,得到调制光在待测距离上往返传播所引起的相位移,其相应的往返传播时间为 t。如果将调制波的往程和返程展开,则有如图 4-8 所示的波形。设调制光的频率为 f(每秒振荡次数),其周期 fT1(每振荡一次的时间(s)),则调制光的波长为:fcTc (4-12)图 4-8 相位式测距原理从图中可看出,在调制光往返的时间 t 内,其相位变化了 N 个整周(2)及不足一周的余数,而对应的时间为t,距离为λ则tNTt
(4-13)由于变化一周的相位差为 2,则不足一周的相位差与时间t 的对应关系为Tt 2 (4-14)于是得到相位测距的基本公式图 4-7 光的调制)(2)2(2122121NNNTcTNTctcD (4-15)式中 2N为不足一整周的小数。在相位测距基本公式(4-15)中,常将 2看作是一把“光尺”的尺长,测距仪就是用这把“光尺”去丈量距离。N 则为整尺段数, N 为不足一整尺段之余数。两点间的距离 D就等于整尺段总长N2和余尺段长度N2之和。测距仪的测相装置(相位计)只能测出不足整周(2)的尾数,而不能测定整周数 N,因此使(4-15)式产生多值解,只有当所测距离小于光尺长度时,才能有确定的数值。例如,“光尺”为 10m,只能测出小于 10m 的距离;“光尺”为 1000m,则可测出小于 1000m 的距离。又由于仪器测相装置的测相精度一般为 1/1000,故测尺越长测距误差越大,其关系可参见表 4-2。为了解决扩大测程与提高精度的矛盾,目前的测距仪一般采用两个调制频率,即两把“光尺”进行测距。用长测尺(称为粗尺)测定距离的大数,以满足测程的需要;用短测尺(称为精尺)测定距离的尾数,以保证测距的精度。将两者结果衔接组合起来,就是最后的距离值,并自动显示出来。例如:粗测尺结果 0324精测尺结果 3.817显示距离值 323.817m表 4-2 测尺长度与测距精度测尺长度( 2)10m 100m 1km 2km 10km测尺频率(f) 15MHz 1.5MHz 150KHz 75KHz 15KHz测距精度 1cm 10cm 1m 2m 10m若想进一步扩大测距仪器的测程,可以多设几个测尺。二、测距成果整理在测距仪测得初始斜距值后,还需加上仪器常数改正、气象改正和倾斜改正等,最后求得水平距离。1、仪器常数改正仪器常数有加常数 K 和乘常数 R 两项。由于仪器的发射中心、接收中心与仪器旋转竖轴不一致而引起的测距偏差值,称为仪器加常数。实际上仪器加常数还包括由于反射棱镜的组装(制造)偏心或棱镜等效反射面与棱镜安置中心不一致引起的测距偏差,称为棱镜加常数。仪器的加常数改正值 k 与距离无关。并可预置于机内作自动改正。仪器乘常数主要是由于测距频率偏移而产生的。乘常数改正值 R 与所测距离成正比。在有些测距仪中可预置乘常数作自动改正。仪器常数改正的最终式可写成:SRKRK
S (4-16)2、气象改正仪器的测尺长度是在一定的气象条件下推算出来的。野外实际测距时的气象条件不同于制造仪器时确定仪器测尺频率所选取的基准(参考)气象条件,故测距时的实际测尺长度就不等于标称的测尺长度,使测距值产生与距离长度成正比的系统误差。所以在测距时应同时测定当时的气象元素:温度和气压,利用厂家提供的气象改正公式计算距离改正值。如某测距仪的气象改正公式为:StpS 15.37.283(mm)式中,P 为气压(hPa),t 为温度(℃),S 为距离测量值(km)。目前,所有的测距仪都可将气象参数预置于机内,在测距时自动进行气象改正3、倾斜改正距离的倾斜观测值经过仪器常数改正和气象改正后得到改正后的斜距。当测得斜距的竖角δ后,可按下式计算水平距离cosSD
(4-17)三、测距仪标称精度当顾及仪器加常数 K,并将 c=c0/n 代入(4-15)式,相位测距的基本公式可写成KNnfcS
220上式中,c0、n、f、和 K 的误差,都会使距离产生误差。若对上式作全微分,并应用误差传播定律,则测距误差可表示成kfncS mmSfmnmcmM
(4-18)公式(4-18)中的测距误差可分成两部分,前一项误差与距离成正比,称为比例误差。而后两项与距离无关,称为固定误差。因此,常将上式写成如下形式,作为仪器的标称精度:)( SBAM S
(4-19)例如,某测距仪的标称精度为±3mm+2ppmS说明该测距仪的固定误差 A=3mm,比例误差 B=2mm/km(ppm),S 的单位为 km。目前,测距仪已很少单独生产和使用,而是将其与电子经纬仪组合成一体化的全站仪。因此,关于测距仪的使用,将在下一节全站仪中介绍。播放器加载中,请稍候...
该用户其他文档
下载所得到的文件列表04第四章 距离测量.doc
文档介绍:
04第四章 距离测量 第四章距离测量第四章距离测量........................................................................................................................................................ 1§4-1 钢尺量距.....................................................................................
内容来自淘豆网转载请标明出处.扫扫二维码,随身浏览文档
手机或平板扫扫即可继续访问
第4章__光电测距
举报该文档为侵权文档。
举报该文档含有违规或不良信息。
反馈该文档无法正常浏览。
举报该文档为重复文档。
推荐理由:
将文档分享至:
分享完整地址
文档地址:
粘贴到BBS或博客
flash地址:
支持嵌入FLASH地址的网站使用
html代码:
&embed src='/DocinViewer-4.swf' width='100%' height='600' type=application/x-shockwave-flash ALLOWFULLSCREEN='true' ALLOWSCRIPTACCESS='always'&&/embed&
450px*300px480px*400px650px*490px
支持嵌入HTML代码的网站使用
您的内容已经提交成功
您所提交的内容需要审核后才能发布,请您等待!
3秒自动关闭窗口全站仪是怎么使用的?_百度知道
全站仪是怎么使用的?
角度测量、距离(斜距、平旦单测竿爻放诧虱超僵距、高差)测量、三维坐标测量、导线测量、交会定点测量和放样测量等多种用途的使用方法
提问者采纳
可以看看全站仪教学视频学习咯:全站仪 教学
亲爱的全站仪用户你好,很高兴为你解答问题
是那个厂家的全站仪。是什么型号。 下载一个说明书来看就知道了啊。 我我们团队首页看那里有下载说明书的论坛地址。各种仪器说明书
或者留下地址我发地址给你。在这里不能留地址的。有问题请继续追问,不要补充,那样我有可能收不到。谢谢。
其他类似问题
您可能关注的推广回答者:
全站仪的相关知识
其他3条回答
全站仪的基本操作与使用方法 :水平角测量
(1)按角度测量键,使全站仪处于角度测量模式,照准第一个目标A。
(2)设置A方向的水平度盘读数为0°00′00〃。
(3)照准第二个目标B,此时显示的水平度盘读数即为两方向间的水平夹角。距离测量
(1)设置棱镜常数
测距前须将棱镜常数输入仪器中,仪器会自动对所测距离进行改正。
(2)设置大气改正值或气温、气压值
光在大气中的传播速度会随大气的温度和气压而变化,15℃和760mmHg是仪器设置的一个标准值,此时的大气改正为0ppm。实测时,可输入温度和气压值,全站仪会自动计算大气改正值(也可直接输入大气改正值),并对测距结果进行改正。
(3)量仪器高、棱镜高并输入全站仪。
(4)距离测量
照准目标棱镜中心,按测距键,距离测量开始,测距完成时显示斜距、平距、高差。
全站仪的测距模式有精测模式、跟踪模式、粗测模式三种。精测模式是最常用的测距模式,测量时间约2.5S,最小显示单位1mm;跟踪模式,常用于跟踪移动目标或放样时连续测距,最小显示一般为1cm,每次测距时间约0.3S;粗测模式,测量时间约0.7S,最小显示单位1cm或1mm。在距离测量或坐标测量时,可按测距模式(MODE)键选择不同的测距模式。
应注意,有些型号的全站仪在距离测量时不能设定仪器高和棱镜高,显示的高差值是全站仪横轴中心与棱镜中心的高差。坐标测量
(1)设定测站点的三维坐标。
(2)设定后视点的坐标或设定后视方向的水平度盘读数为其方位角。当设定后视点的坐标时,全站仪会自动计算后视方向的方位角,并设定后视方向的水平度盘读数为其方位角。
(3)设置棱镜常数。
(4)设置大气改正值或气温、气压值。
(5)量仪器高、棱镜高并输入全站仪。
(6)照准目标棱镜,按坐标测量键,全站仪开始测距并计算显示测点的三维坐标。全站仪的数据通讯
全站仪的数据通讯是指全站仪与电旦单测竿爻放诧虱超僵子计算机之间进行的双向数据交换。全站仪与计算机之间的数据通讯的方式主要有两种,一种是利用全站仪配置的PCMCIA(personal computer memory card internation association,个人计算机存储卡国际协会,简称PC卡,也称存储卡)卡进行数字通讯,特点是通用性强,各种电子产品间均可互换使用;另一种是利用全站仪的通讯接口,通过电缆进行数据传输。全站仪盘左盘右区分方法
全站仪仪器的盘左和盘右,实际上沿用老式光学经纬仪的称谓。是根据竖盘相对观测人员所处的位置而言的,观测时当竖盘在观测人员的左侧时称为盘左,反之称为盘右。相对盘左和盘右而言也有称为正镜和倒镜,以及F1(FACE1)面和F2(FACE2)面的。
对于测量来讲,若正、反(盘左、盘右)测量后,通过测量方法有可消除某些人为误差以及固定误差的作用。对于可定义盘左和盘右称谓的仪器而言,给用户增加了应用仪器的可选操作界面,对测量作业和测量结果没有影响。
另外,对于靠角度确认盘左和盘右可能存在某些错觉,例如某些连接陀螺仪的全站仪或者经纬仪,在确定盘左和盘右时显示的不一定是对应。就是说相对180度角度数值而已往小向转不一定是盘左。反正,用户记住两者的差值即可。仪器也是自动求算的,对工程测量结果没有影响。全站仪整平以及气泡校正
正确调平仪器的方法:
(1)架设:将仪器架设到稳固的三脚架上,旋紧中心螺旋。
(2)粗平:看圆气泡(精度相对较低,一般为1分),分别旋转仪器的3个脚螺旋将仪器大致整平。
(3)精平:使仪器照准部上的管状水准器(或者称长气泡管)平行于住意一对脚螺旋,旋转两脚螺旋使气泡居中(最好采用左拇指法,即左右手同时转动两个脚螺旋,并且两拇指移动方向相向,左手大拇指方向与气泡管气泡移动方向相同。);然后,将照准部旋转90°,旋转另外一个脚螺旋使长气泡管气泡居中。
(4)检验:将仪器照准部再旋转90°,若长气泡管气泡仍居中,表示已经整平;若有偏差,请重复步骤(3)。正常情况下重复1~2次就会好了。
气泡是否有问题的检验:
(1)架设:将仪器架设到稳固的三脚架上,旋紧中心螺旋。
(2)粗平:看圆气泡(精度相对较低,一般为1分),分别旋转仪器的3个脚螺旋将仪器大致整平。
(3)精平同时进行检验:使仪器照准部上的管状水准器(或者称长气泡管)平行于住意一对脚螺旋,旋转两脚螺旋使气泡居中;然后,将照准部旋转180°,此时若气泡仍然居中,则管状水准器轴垂直于竖轴(长气泡管没有问题)。如气泡不居中,就需要校正。
校正方法:
(A)按照检验的步骤进行到第(3)步,确定偏差量即气泡偏离中间的差量。
(B)用改针调整长气泡管的校正螺钉,使气泡返回偏差量的1/4。若前面的差量无法精确知道,这里可大概改正;然后重复检验步骤的第(3)步骤。
(C)重复前面步骤,一般重复1~2次即可调好。调好后,再按照整平步骤进行仪器整平。
这里提及一下,在长气泡管调整后最好再确认一下圆气泡,若有偏差也调一下。
补充:气泡管气泡为什么会出现偏差?
(1)圆气泡管一般由3个螺钉固定,内部有一个波形弹簧。若3个螺钉受力不均匀时,当仪器在车辆运输过程中受颠簸就会引起受力小的螺钉松动,最好引起偏差。
(2)长气泡管一般是一端固定,另外一端可调(校正螺钉)。可调端下面有弹簧,固定端里面应该有凸形内垫圈。无论是生产装配还是维修校正,若在长气泡管调整时没有注意校正螺钉的螺纹间距,使螺钉受力不均衡,在仪器受大的颠簸后螺钉会稍微旋转、引起气泡偏差。
是哪个型号的全站仪啊,我传资料给你
欲测定A、B两点间的距离D,安置仪器于A点,安置反射镜于B点。仪器发射的光束由A至B,经反射镜反射后又返回到仪器。设光速c为已知,如果光束在待测距离D上往返传播的时间
。已知,则距离D可由下式求出
式中c=c。/n,c。为真空中的光速值,其值为m/s, n为大气折射率,它与测距仪所用光源的波长,测线上的气温t, 气压P和湿度e有关。
测定距离的精度,主要取决于测定时间
的精度,例如要求保证±lcm的测距精度,时间测定要求准确到6.7×10—lls,这是难以做到的。因此,大多采用间接测定法来测定
。间接测定
的方法有下列两种:1.脉冲式测距
由测距仪的发射系统发出光脉冲,经被测目标反射后,再由测距仪的接收系统接收,测出这一光脉冲往返所需时间间隔( )的钟脉冲的个数以求得距离D。由于计数器的频率一殷为300MHz(300×106Hz),测距精度为O.5m,精度较低。
2.相位式测距
由测距仪的发射系统发出一种连续的调制光波,测出该调制光波在测线上往返传播所产生的相依移,以测定距离D。红外光电测距仪一般都采用相位测距法。
在砷化镕(GaAs)发光二极管上加了频率为f的交变电压(即注入交变电流)后,它发出的光强就随注入的交变电流呈正弦变化,这种光称为调制光。测距仪在A点发出的调制光在待测距离上传播,经反射镜反射后被接收器所接收,然后用相位计将发射信号与接受信号进行相位比较,由显示器显出调制光在待测距离往、返传播所引起的相位移φ。(三)、全站仪的操作与使用不同型号的全站仪,其具体操作方法会有较大的差异。下面简要介绍全站仪的基本操作与使用方法。1.全站仪的基本操作与使用方法1)水平角测量(1)按角度测量键,使全站仪处于角度测量模式,照准第一个目标A。(2)设置A方向的水平度盘读数为0°00′00″。(3)照准第二个目标B,此时显示的水平度盘读数即为两方向间的水平夹角。2)距离测量(1)设置棱镜常数测距前须将棱镜常数输入仪器中,仪器会自动对所测距离进行改正。(2)设置大气改正值或气温、气压值光在大气中的传播速度会随大气的温度和气压而变化,15℃和760mmHg是仪器设置的一个标准值,此时的大气改正为0ppm。实测时,可输入温度和气压值,全站仪会自动计算大气改正值(也可直接输入大气改正值),并对测距结果进行改正。(3)量仪器高、棱镜高并输入全站仪。(4)距离测量照准目标棱镜中心,按测距键,距离测量开始,测距完成时显示斜距、平距、高差。全站仪的测距模式有精测模式、跟踪模式、粗测模式三种。精测模式是最常用的测距模式,测量时间约2.5S,最小显示单位1mm;跟踪模式,常用于跟踪移动目标或放样时连续测距,最小显示一般为1cm,每次测距时间约0.3S;粗测模式,测量时间约0.7S,最小显示单位1cm或1mm。在距离测量或坐标测量时,可按测距模式(MODE)键选择不同的测距模式。应注意,有些型号的全站仪在距离测量时不能设定仪器高和棱镜高,显示的高差值是全站仪横轴中心与棱镜中心的高差。3)坐标测量(1)设定测站点的三维坐标。(2)设定后视点的坐标或设定后视方向的水平度盘读数为其方位角。当设定后视点的坐标时,全站仪会自动计算后视方向的方位角,并设定后视方向的水平度盘读数为其方位角。(3)设置棱镜常数。(4)设置大气改正值或气温、气压值。(5)量仪器高、棱镜高并输入全站仪。(6)照准目标棱镜,按坐标测量键,全站仪开始测距并计算显示测点的三维坐标
等待您来回答
下载知道APP
随时随地咨询
出门在外也不愁}

我要回帖

更多关于 测距仪 的文章

更多推荐

版权声明:文章内容来源于网络,版权归原作者所有,如有侵权请点击这里与我们联系,我们将及时删除。

点击添加站长微信