天津欧波电子经纬仪中文维修手册.docx

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天津欧波电子经纬仪中文维修手册

1.角度测量原理---------------------------------------------------------------------1

2.FDT系列电经结构---------------------------------------------------------------5

3.5″电路系统的检调方法-------------------------------------------------------7

4.2″电路系统的检调方法------------------------------------------------------11

5.FDT系列电经维修配件明细-------------------------------------------------13

第一部分角度测量原理

电子经纬仪采用电子测角技术，并结合单片机，实现了测角操作程序的自动化。

电子经纬仪区别于光学经纬仪的主要部分，是在读数系统上，电经使用径向圆光栅度盘，利用莫尔条纹测量技术，实现光电读数。

因此，它具有测量结果准确，数据便于记录、传输、分析及处理的优点，同时可以减轻劳动强度、减少人为误差、提高工作效率。

1.1光电转换原理

FDT系列电子经纬仪采用光栅增量式测量技术，如图1。

其测量器件是由主光栅和指示光栅、光源、光学系统和光电接收器组成。

光源发出的红外光线首先经过光学系统聚焦，然后通过主光栅和指示光栅后，被光电接收器接收。

当仪器工作时，主光栅转动，会在光电接收器表面产生明暗条纹信号。

相应的光电接收器便会输出两路相位差为90°的正弦波电压信号（A和B的相位差为90°）。

如图2,其正弦波电压信号的周期为80″。

此正弦波信号经仪器的电路系统放大、整形、计数和细分后即可得到仪器转过的角度值。

图2

1.2电路系统方框图

图3

1.3电路连接图

FDT系列电子经纬仪电路系统分两类：

第一类：

5″电路系统，适用于5″及5″以下精度的仪器，此系统水平与垂直读数是单镜读数，没有电子补偿器，没有数据输出/输入。

电路连接示意图如下：

图4

第二类：

2″电路系统，适用于2″及5″精度的仪器，此系统水平读数是对镜读数，垂直读数是单镜读数。

有电子补偿器、数据输出/输入口。

电路连接示意图如下：

图5

第二部分FDT系列电经结构

2.

1结构示意图

1.提把2.粗瞄准3.望远镜4.支架5.电池盒6.垂直制微动7.调焦手轮8.视度调节手轮9.水平制微动10.数据输出口11.5″液晶显示12.三角基座13.锁紧手柄14.2″液晶显示15.EDM口16.长水跑调整螺钉17.光学对点器18.左挡板

图6

2.2仪器检查

检查过程

在仪器将要拆卸和修理之前，首先应该明确仪器发生的故障现象，然后再确定故障可能存在的部位。

以下的流程图是检查仪器的顺序过程，应从检查仪器操作功能开始，直到检查仪器的精度为止。

只有在确定仪器的故障部位之后，才可以拆卸和修理相应的故障单元。

2.3水平制微动的维修

水平制微动部分由于其结构突出于外，用户在使用中很容易磕碰而出问题，拆卸方法：

1．拆开正镜一侧的显示器。

如图7，已拆掉。

2．拆开顶簧座1。

注意，拆开过程中小心弹簧飞出。

3．松开两个M3内六角顶丝2。

4．拔出水平制微动组3。

水平制微动组拆卸图如图8：

制微动组分拆顺序如图8：

1．松开两个顶丝19，可拔出微动手轮1。

2．松开1个顶丝17，可从制动杆5上旋出制动手轮3。

3．拆下两个沉头螺丝16及顶丝15，则可拆下限位环4。

注意限位环的安装方向。

4．拆下两个螺钉9，可将锁紧拨叉8拆开。

安装时注意：

1．重新装配前，需要将各零件用汽油清洗干净。

2．制动杆5和微动杆11之间需涂抹专用润滑脂。

确保两者配合滑快无空回现象。

3．安装完锁紧拨叉8后，要求锁紧拨叉能在±30°范围内灵活摆动。

4．装好的制微动组按图7装配关系安装，安装好后检查水平制微动的制动可靠性及范围，微动灵敏度，确认无误后再装上显示器。

2.4垂直制微动的维修

1.取下电池盒,拆开电池盒一侧的右挡板。

如图9

2.拆开顶簧座1。

注意，拆开过程中小心弹簧飞出。

3.松开1个M3内六角顶丝（在靠望远镜一侧）。

4.拔出水平制微动组2。

垂直制微动组的结构、形状与水平制微动组相同,其区别只是几种件的长度有差异，图10。

分拆顺序和组装要求与水平制微动组相同。

这里不再重复叙述。

2.5望远系统的维修

拆卸顺序，如图11：

1．旋出防尘罩15

2．拆下4个M2螺钉14，则可卸下目镜组16和分划板组13。

3．拆下3个M2螺钉12，则可卸下阿贝棱镜组11。

注意阿贝棱镜取出时不要磕碰。

4．旋出调焦筒9，注意两个端面的聚四氟滑片，它用于调节轴向间隙和减少摩擦。

5．拆下轴位螺钉17，则可取出调焦丝管8与调焦镜组7。

安装时逆着拆卸顺序进行，注意：

1．光学件表面需用酒精与乙醚的混合液擦拭。

2．调焦部位的零件需用汽油清洗干净。

并在装配时涂抹专用润滑脂。

3．调焦镜组7重新装入时注意消间隙簧片是否起作用，否则可以调整一下再装入。

2.6光学对点器的维修

拆卸顺序：

1．图12，拆下4个M2螺钉1，则显示器2可以卸下。

2．图13，松开M4顶丝1，松开M3顶丝2，将光学对点器3轻轻拔出，不要转动着拔，防止棱镜崩边。

安装顺序：

1．将光学对点器3棱镜用酒精与乙醚的混合液擦拭。

2．将光学对点器3轻轻插入，注意棱镜方向

3．粗略调整对点器，将M3,M4顶丝紧固。

4．精调对点器，参考说明书的方法。

如果调整量不够，则重复上一步。

2.7竖轴系统维修

拆卸顺序：

参考图14

1.拆下5个左挡板螺钉1，则左挡板2可以卸下。

2.拆下螺钉3及主电路板4。

3.拆下螺钉5及副电路板6。

副电路板与模拟器连线拔出时，小心不要碰断模拟器导线。

4.拆下螺钉7及中心盖板8。

5.拆下螺钉10及显示器11。

6.旋出水平制微动顶簧座12。

7.旋出三个M4X14内六角圆柱头螺钉9，即可将仪器上部（照准部）与下部竖轴部分分离。

8.拆下螺钉16及护盖15。

9.拆下竖轴组与下壳组的三个内六角圆柱头M3螺钉，则竖轴组13即可完全拆下。

竖轴组的拆分，图15。

1．拆下水平模拟器。

2．拆下水平微动环，注意三个顶块不要丢失。

3．拆下4个M3螺钉，则导向盘13、水平指栅架3、指示光栅盘4可以卸下（3件是粘在一起的）。

4．将轴系倒置，旋出压圈8，分离轴11与轴套10，注意滚珠不要丢失，如有丢失，则全套23粒滚珠需全部更换。

竖轴组的安装：

1．清洁轴系各件，光栅盘按光学件的方法清洁。

2．清洗干净滚珠，在竖轴滚珠部位涂抹专用滚珠油，将滚珠放好。

3．将竖轴扶正穿入轴套内，在轴与轴套精密配合部位点适量特5油。

4．将压圈8旋上，拧紧并封漆。

压圈与轴套的间隙应小于0.02mm，但要确保竖轴转动滑快。

5．安装水平微动环，顶块，压圈，及水平指栅组件。

6．水平主栅与指栅间隙应在0.03~0.04mm,如果超出范围，则需将指栅架3与导向盘13之间的胶除去，重新粘接，用0.03mm或0.04mm塞尺确定光栅盘之间的间隙。

第三部分5″电路系统的检调方法

3.

1电路板的拆卸

拆卸步骤：

①拧下左挡板的5个固定螺钉并取下左挡板。

②拧下主板的4个固定螺钉并取下主板。

图16

③拔下主板后面的电源插头。

④拧下副板的4个固定螺钉并取下副板。

图17

⑤拔下副板后面的2个模拟器插头和两个显示插头。

⑥拧下液晶显示器的4个固定螺钉，拔下液晶显示器后面显示插头并取下液晶显示板。

图16

3.2安装与调整：

垂直模拟器

WR2

WR1

5v电压输入

连接显示器

水平模拟器

WR3

WR4

图17

3.2.1安装,按照连线方试安装,注意主副板之间的插针,图17与图4

3.2.2测试点：

●副板测试点，图17

●1:

经放大后的水平模拟器的CP1输出

●2:

经放大后的水平模拟器的CP2输出

●3:

经放大后的垂直模拟器的CP1输出

●4:

经放大后的垂直模拟器的CP2输出

●p:

垂直模拟器的过零脉冲的输出

●主板测试点，图16

●J1-1垂直模拟器CP1,等效于副板3

●J1-2垂直模拟器CP1,等效于副板4

●Vc垂直模拟器的过零脉冲的输出

●J1-5水平模拟器CP1,等效于副板1

●J1-6水平模拟器CP2,等效于副板2

3.2.3电信号要求:

●参考值

●信号输出:

CP1、CP2的信号幅值为1000mv~1500mv

●信号相位差：

90°±5%（a±5%）

●中心电压：

2.5±0.04V

●VS≥0.7V

●Vn-Vs≥0.4V

参考图18，19

3.2.4中心电压的调整

将5±0.01V的稳压电源接入副板的J4插口,注意电源的极性。

用示波器分别接入副板的测试点1、2、3、4,轻转相关的照准部,观察各个波形,波形应为正弦波。

（其幅值为1.0—1.5V）。

波形的中心电压应为2.5±0.04V。

如果不符合要求，则应按下表调整。

测试点

需调整的模拟器

1

水平

2

水平

3

垂直

4

垂直

调整时先根据测试点找到对应的模拟器，模拟器上面有两个电位器，用手握住起子的金属部分，用起子头部分别接触模拟器上面电位器的调整螺丝，仔细观察示波器的波形。

如果当起子头部接触接触到某个电位器时，示波器的波形受到干扰（变粗），则该电位器就是与这个测试点相对应的模拟器。

微调这个电位器，使波形的中心电压为2.5±0.04V。

注意在调整过程中，相关的照准部要不停地转动以保证能观察到正弦波。

3.2.5幅值的调整

中心电压调整好之后，要进行信号幅值的调整。

测试点仍为副板的1、2、3、4点，对应的电位器见下表。

信号幅值的范围应为1.0—1.5V。

测试点

需调整的电位器

1

WR1

2

WR2

3

WR3

4

WR4

3.2.5主电路板过零电压的调整步骤：

1.

拆下大盖板，露出主板。

2.用示波器测量主板上的Vc测量点,把望远镜放在正镜水平位置,用微动手轮上下调整望远镜的角度。

当示波器显示电压最低时，用电压表测出Vs值。

用微动手轮上下调整望远镜的角度，当示波器显示出Vs后的第一个波谷时用电压表测出Vn值。

用下式计算出副板的过零电压Vt值：

Vt=0.4*（Vn–Vs）+Vs

3.用电压表测量主板的Vt测量点，调整WR1使电压为Vt值（精确到0.01V）

注意事项：

1.更换主板后须做以下事项：

●重新调整仪器的过零电压；

●重新设置指标差。

（参考说明书）

2.更换副板后须做以下事项：

●重新调整仪器信号（垂直部分的CP1、CP2和水平部分的CP1、CP2）的中心电压及幅值。

3.出现以下情况,应检查模拟器的输出信号,必要时调整。

●.仪器读数出现丢数、跳数时；

●.仪器的测量精度变差时；

●.仪器的测量功能异常时。

4.在调整模拟器输出信号之前，应作以下工作：

●.检查光栅盘的清洁度，必要时用无水酒精清洁。

●.检查光栅盘的间隙，保证间隙在0.03—0.04mm之间。

3.3错误代码

显示

故障原因

E01

水平照准部转动超速，按

键清除。

E02

垂直照准部转动超速，按

键清除。

E03

垂直角测量系统内部出错，重新开机。

E04

水平角测量系统内部出错，重新开机。

E05

仪器内部存储器读写出错。

E06

垂直角零位校正操作出错。

3.4电路系统检修前的准备

3.4.1检修所需要的工具和仪表：

1．双踪示波器（≥20M）

2．数字万用表（4位半）

3．直流稳压电源（0—9V可调）

4．常规工具，如改锥、镊子等

3.4.2检修条件

1．室温应在20°C--25°C

2．检修现场不得有强光照射。

3．检修现场洁净度要高。

3.5电路系统常见故障检修框图

当仪器不能正常工作时，用流程图可以找出不正常现象的原因以便于维修。

下面是一个诊断问题的方法：

发现故障元件，维修或更换。

3.6．典型故障分析

3.6.1仪器无法开机（液晶不显示）

3.6.2显示字符不全

3.6.3旋转望远镜时仪器不能过零

3.6.4按键功能无效

3.6.5仪器显示E01（水平照准部超速错误）或

E02（垂直照准部超速错误）

3.6.6仪器显示E03或E04（仪器测角系统错误）

3.6.7仪器显示E05（内部存储器错误）

3.6.8仪器显示E06（垂直角零位校正操作出错）

否

第四部分2″电路系统的检调方法

4.12″电路系统的拆卸、安装、测试、参数基本与5″相同，以下介绍区别点：

图20

测试点：

●副板测试点，图20

●1:

经放大后的水平模拟器（短线）的CP1输出

●2:

经放大后的水平模拟器（短线）的CP2输出

●3:

经放大后的垂直模拟器的CP1输出

●4:

经放大后的垂直模拟器的CP2输出

●p1:

垂直模拟器的过零脉冲的输出

●5:

经放大后的水平模拟器（长线）的CP1输出

●6:

经放大后的水平模拟器（长线）的CP2输出

●主板测试点，图16

●J1-1垂直模拟器CP1,等效于副板3

●J1-2垂直模拟器CP2,等效于副板4

●J1-4水平模拟器（长线）CP1,等效于副板5

●J1-5水平模拟器（短线）CP1,等效于副板1

●J1-6水平模拟器（短线）CP2,等效于副板2

●J1-10水平模拟器（长线）CP1,等效于副板6

●C垂直模拟器的过零脉冲的输出测试点

●T垂直模拟器的过零电压的调整测试点

4.2电子补偿器校正方法

校正条件：

经校正的平行光管1台

进入工厂模式方法：

同时按下R/L或V%键和开关键进入，显示屏提示：

FACtory

按HOLD键1次，显示模式1。

PINPUT

FAC1

按HOLD键2次，显示模式2。

OFFSET

FAC2

按HOLD键3次，显示模式3。

EEPINIT

FAC3

按HOLD键3次，显示模式3。

TILTBUG

FAC4

1．清除内部存储器

EEPINIT

FAC3

在模式3菜单下：

按SET键，进入清除内部存储器状态，显示屏上显示：

ALLCLR

若想取消设置状态，按HOLD键，返回工厂模式3菜单。

若确定此设置，按0SET键，显示屏上显示：

SET

则仪器内部存储被清除。

关机，退出。

2.按说明书设定机器的显示单位为1秒、并开启电子补偿器。

3.测量基础灵敏度参数A

TILTBUG

FAC4

在模式4菜单下：

按SET键，进入模式4，并转动望远镜，过零。

显示屏上显示：

0°00′00″

-10220

在此状态下，调平长水泡，将左下角数字调至±10以内，用望远镜水平线对准光管的水平线用0SET键置0，记下此时左下角读数D0，然后用竖直微动将V值调到+3′，小心调整基座底角螺丝，将望远镜水平线与光管的水平线对齐，记下此时左下角读数D1，用同样的方法将V值调到-3′，记下此时左下角读D2。

（记录数值时需带正负号）,用HOLD键可返回工厂模式设置状态。

4.设置倾斜系数（A值）：

由于机器的电路板不同，因此会有以下两种情况：

1.进入模式1，如果屏幕显示如下：

000000

000000

则A=360/（D1+D2）*65536

将计算值转化为16进制数。

在工厂模式1输入A值，此时显示屏的上排6位十六进制数为灵敏度常数A，按HOLD键数字从0-F循环递增，按R/L或V%键可以左移或右移。

若取消设置状态按FUNC键，确定本次设置按0SET键。

000000

-000000

2.如果屏幕显示如下：

则A1=180/（D1-D0）*65536

则A2=180/（D2-D0）*65536

根据D1与D2的正负情况分别输入，正值输入上排，负值输入下排。

按HOLD键数字从0-F循环递增，按R/L或V%键可以左移或右移若取消设置状态按FUNC键，确定本次设置按0SET键

4.设定电子水泡零点偏离值

0°01′20″

0°00′05″

在模式2菜单下：

显示屏上排数字为倾斜传感器角度的校正值，下排为倾斜传感器偏差角度值。

校正倾斜传感器零位点偏差角度值时，仔细调整仪器基座的三个底角螺丝，调整过程中应同时观测显示器的下排读数，转动仪器时仪器180°方向的读数一样时按0SET键确定。

仪器保留此设置。

SET

若取消设置状态，按HOLD键，返回模式2菜单。

0°00′00″

0°00′05″

至此，电子补偿器的重校正过程结束。

5.重新设置机器的指标差。

4.32″电路系统错误信息显示和处理

显示

内容

处理

b

不能读到轴补偿值

整平仪器再测

E01

水平轴转动过快

按

键重测

E02

垂直轴转动过快

按

键重测

E03

水平测角系统出错

重新开机再试

E04

垂直测角系统出错

重新开机再试

E05

读仪器内存出错

重新开机再试

E06

垂直角零位校正出错

重新校正

E07

复测角瞄准时出错

按

键重测

E08

复测角时测量超次

按

键重测

E09

数据通信故障

查连线和操作，重作

仪器在操作中若出现上述出错信息，经提示处理

后仍显示错误，则仪器需要厂家修理。