全站仪使用方法00.docx

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全站仪使用方法00

全站仪使用方法

简介：

本文讲解了全站仪的使用方法。

全站型电子速测仪简称全站仪，它是一种可以同时进行角度（水平角、竖直角）测量、距离（斜距、平距、高差）测量和数据处理，由机械、光学、电子元件组合而成的测量仪器

关键字：

全站仪,施工测量 

全站型电子速测仪简称全站仪，它是一种可以同时进行角度（水平角、竖直角）测量、距离（斜距、平距、高差）测量和数据处理，由机械、光学、电子元件组合而成的测量仪器。

由于只需一次安置，仪器便可以完成测站上所有的测量工作，故被称为“全站仪”。

全站仪上半部分包含有测量的四大光电系统，即水平角测量系统、竖直角测量系统、水平补偿系统和测距系统。

通过键盘可以输入操作指令、数据和设置参数。

以上各系统通过I/O接口接入总线与微处理机联系起来。

　　微处理机（CPU）是全站仪的核心部件，主要有寄存器系列（缓冲寄存器、数据寄存器、指令寄存器）、运算器和控制器组成。

微处理机的主要功能是根据键盘指令启动仪器进行测量工作，执行测量过程中的检核和数据传输、处理、显示、储存等工作，保证整个光电测量工作有条不紊地进行。

输入输出设备是与外部设备连接的装置（接口），输入输出设备使全站仪能与磁卡和微机等设备交互通讯、传输数据。

目前，世界上许多著名的测绘仪器生产厂商均生产有各种型号的全站仪。

（一）、概况电磁波测距按测程来分，有短程（＜3km）、中程（3—15km）和远程（＞15km）之分。

按测距精度来分，有Ⅰ级（5mm）、Ⅱ级（5mm—10mm）和Ⅲ级（＞10mm）。

按载波来分，采用微波段的电磁波作为载波的称为微波测距仪；采用光波作为裁波的称为光电测距仪。

光电测距仪所使用的光源有激光光源和红外光源（普通光源已淘汰），采用红外线波段作为载波的称为红外测距仪。

由于红外测距仪是以砷化稼（GaAs）发光二极管所发的荧光作为载波源，发出的红外线的强度能随注入电信号的强度而变化，因此它兼有载波源和调制器的双重功能。

GaAs发光二极管体积小，亮度高，功耗小，寿命长，且能连续发光，所以红外测距仪获得了更为迅速的发展。

本节讨论的就是红外光电测距仪。

（二）、测距原理

　　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299792458m／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。

教程]第七章全站仪的使用方法

内容：

了解全站仪的分类、等级、主要技术指标；掌握全站仪的基本操作，测角、测边、测三维坐标和三维坐标放样的原理和操作方法；了解全站仪的对边测量、悬高测量、面积测量等方法。

重点：

全站仪的基本操作，测角、测边、测三维坐标和三维坐标放样的原理和操作方法。

难点：

全站仪测三维坐标和三维坐标放样的原理和操作方法。

教学方法：

采取演示法教学。

讲解拓普康全站仪使用，在课堂上每讲一项功能后，利用多媒体课室的优点，现场演示一次，并将操作过程通过投影仪投影到屏幕上，起到直观、形象的效果，使学生能迅速掌握全站仪的使用。

§7.1全站仪（totalstation）的功能介绍

　　随着科学技术的不断发展，由光电测距仪，电子经纬仪，微处理仪及数据记录装置融为一体的电子速测仪（简称全站仪）正日臻成熟，逐步普及。

这标志着测绘仪器的研究水平制造技术、科技含量、适用性程度等，都达到了一个新的阶段。

　　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。

与传统的方法相比，省去了大量的中间人工操作环节，使劳动效率和经济效益明显提高，同时也避免了人工操作，记录等过程中差错率较高的缺陷。

　　全站仪的厂家很多，主要的厂家及相应生产的全站仪系列有：

瑞士徕卡公司生产的TC系列全站仪；日本TOPCN（拓普康）公司生产的GTS系列；索佳公司生产的SET系列；宾得公司生产的PCS系列；尼康公司生产的DMT系列及瑞典捷创力公司生产的GDM系列全站仪。

我国南方测绘仪器公司90年代生产的NTS系列全站仪填补了我国的空白，正以崭新的面貌走向国内国际市场。

　　全站仪的工作特点：

　　1、能同时测角、测距并自动记录测量数据；

　　2、设有各种野外应用程序，能在测量现场得到归算结果；

　　3、能实现数据流；

一、TOPCON全站仪构造简介

　　图1为宾得全站仪PTS-V2，图2为尼康C-100全站仪，图3为智能全站仪GTS-710，图4为蔡司EltaR系列工程全站仪，图5为徕卡TPS1100系列智能全站仪。

二、全站仪的功能介绍

　　1、角度测量（angleobservation）

（1）功能：

可进行水平角、竖直角的测量。

（2）方法：

与经纬仪相同，若要测出水平角∠AOB，则：

　　1）当精度要求不高时：

　　瞄准A点——置零（0SET）——瞄准B点，记下水平度盘HR的大小。

　　2）当精度要求高时：

——可用测回法（methodofobservationset）。

　　操作步骤同用经纬仪操作一样，只是配置度盘时，按“置盘”（HSET）。

　　2、距离测量（distancemeasurement）

　PSM、PPM的设置——测距、测坐标、放样前。

　　1）棱镜常数（PSM）的设置。

　　一般：

PRISM=0（原配棱镜），-30mm（国产棱镜）

　　2）大气改正数（PPM）（乘常数）的设置。

　　　　输入测量时的气温（TEMP）、气压（PRESS），或经计算后，输入PPM的值。

（1）功能：

可测量平距HD、高差VD和斜距SD（全站仪镜点至棱镜镜点间高差及斜距）

（2）方法：

照准棱镜点，按“测量”（MEAS）。

　　3、坐标测量（coordinatemeasurement）

（1）功能：

可测量目标点的三维坐标（X，Y，H）。

（2）测量原理

　　若输入：

方位角，测站坐标（，）；测得：

水平角和平距。

则有：

　　方位角：

　　坐标：

　　若输入：

测站S高程，测得：

仪器高i，棱镜高v，平距，竖直角，则有：

　　高程：

　　（3）方法：

　　输入测站S（X，Y，H），仪器高i，棱镜高v——瞄准后视点B，将水平度盘读数设置为——瞄准目标棱镜点T，按“测量”，即可显示点T的三维坐标。

　　4、点位放样（Layout）

（1）功能：

根据设计的待放样点P的坐标，在实地标出P点的平面位置及填挖高度。

（2）放样原理

1）在大致位置立棱镜，测出当前位置的坐标。

最好能举个例，例如：

假设图纸上已知道T1点座标是（X轴10000Y轴10000）T2点座标是（X轴50Y轴50）T3点座标是（X轴9000Y轴10000），现在别人在地面上提供T1、T2点座标给你，要你用全站仪在地面上把T3点的座标打出来！

如何使用全站仪操作呢？

希望懂的详细点告诉一下！

最好一步一步的操作说出来龙，谢谢了

利用放样便可，步骤是这样的：

首先在放样中建一个文件夹，在坐标输入中把T1,T2,T3坐标输进去，然后把仪器架在T1或T2上。

若架在T1上，接下来在，进行测站设置，把T1设为测站，则T2为后视点，然后在放样中输入T3或在列表中查找出T3坐标，摁下确定键，就会显示角度度数，旋转至0度左右，用微调螺旋调制0度0分0秒，然后把棱镜放到望远镜方向上，摁下测距，出现负多少就向后退多少，反之相反。

直至达到你要的精度，便是T3所在点。

○○内容：

了解全站仪的分类、等级、主要技术指标；掌握全站仪的基本操作，测角、测边、测三维坐标和三维坐标放样的原理和操作方法；了解全站仪的对边测量、悬高测量、面积测量等方法。

重点：

全站仪的基本操作，测角、测边、测三维坐标和三维坐标放样的原理和操作方法。

难点：

全站仪测三维坐标和三维坐标放样的原理和操作方法。

教学方法：

采取演示法教学。

讲解拓普康全站仪使用，在课堂上每讲一项功能后，利用多媒体课室的优点，现场演示一次，并将操作过程通过投影仪投影到屏幕上，起到直观、形象的效果，使学生能迅速掌握全站仪的使用。

§7.1全站仪（totalstation）的功能介绍

随着科学技术的不断发展，由光电测距仪，电子经纬仪，微处理仪及数据记录装置融为一体的电子速测仪（简称全站仪）正日臻成熟，逐步普及。

这标志着测绘仪器的研究水平制造技术、科技含量、适用性程度等，都达到了一个新的阶段。

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。

与传统的方法相比，省去了大量的中间人工操作环节，使劳动效率和经济效益明显提高，同时也避免了人工操作，记录等过程中差错率较高的缺陷。

全站仪的厂家很多，主要的厂家及相应生产的全站仪系列有：

瑞士徕卡公司生产的TC系列全站仪；日本TOPCN（拓普康）公司生产的GTS系列；索佳公司生产的SET系列；宾得公司生产的PCS系列；尼康公司生产的DMT系列及瑞典捷创力公司生产的GDM系列全站仪。

我国南方测绘仪器公司90年代生产的NTS系列全站仪填补了我国的空白，正以崭新的面貌走向国内国际市场。

全站仪的工作特点：

1、能同时测角、测距并自动记录测量数据；

2、设有各种野外应用程序，能在测量现场得到归算结果；

3、能实现数据流；

一、TOPCON全站仪构造简介

图1为宾得全站仪PTS-V2，图2为尼康C-100全站仪，图3为智能全站仪GTS-710，图4为蔡司EltaR系列工程全站仪，图5为徕卡TPS1100系列智能全站仪。

二、全站仪的功能介绍

1、角度测量（angleobservation）

（1）功能：

可进行水平角、竖直角的测量。

（2）方法：

与经纬仪相同，若要测出水平角∠AOB，则：

1）当精度要求不高时：

瞄准A点——置零（0SET）——瞄准B点，记下水平度盘HR的大小。

2）当精度要求高时：

——可用测回法（methodofobservationset）。

操作步骤同用经纬仪操作一样，只是配置度盘时，按“置盘”（HSET）。

2、距离测量（distancemeasurement）

PSM、PPM的设置——测距、测坐标、放样前。

1）棱镜常数（PSM）的设置。

一般：

PRISM=0（原配棱镜），-30mm（国产棱镜）

2）大气改正数（PPM）（乘常数）的设置。

输入测量时的气温（TEMP）、气压（PRESS），或经计算后，输入PPM的值。

（1）功能：

可测量平距HD、高差VD和斜距SD（全站仪镜点至棱镜镜点间高差及斜距）

（2）方法：

照准棱镜点，按“测量”（MEAS）。

3、坐标测量（coordinatemeasurement）

（1）功能：

可测量目标点的三维坐标（X，Y，H）。

（2）测量原理

若输入：

方位角

，测站坐标（

，

）；测得：

水平角

和平距

。

则有：

方位角：

坐标：

若输入：

测站S高程

，测得：

仪器高i，棱镜高v，平距

，竖直角

，则有：

高程：

（3）方法：

输入测站S（X，Y，H），仪器高i，棱镜高v——瞄准后视点B，将水平度盘读数设置为

——瞄准目标棱镜点T，按“测量”，即可显示点T的三维坐标。

4、点位放样（Layout）

（1）功能：

根据设计的待放样点P的坐标，在实地标出P点的平面位置及填挖高度。

（2）放样原理

1）在大致位置立棱镜，测出当前位置的坐标。

2）将当前坐标与待放样点的坐标相比较，得距离差值dD和角度差dHR或纵向差值ΔX和横向差值ΔY。

3）根据显示的dD、dHR或ΔX、ΔY，逐渐找到放样点的位置。

5、程序测量（programs）

（1）数据采集（datacollecting）

（2）坐标放样（layout）

（3）对边测量（MLM）、悬高测量（REM）、面积测量（AREA）、后方交会（RESECTION）等。

（4）数据存储管理。

包括数据的传输、数据文件的操作（改名、删除、查阅）。

§7.2TOPCONGTS-312全站仪使用简介

一、仪器面板外观和功能说明

面板上按键功能如下：

——进入坐标测量模式键。

◢——进入距离测量模式键。

ANG——进入角度测量模式键。

MENU——进入主菜单测量模式键。

ESC——用于中断正在进行的操作，退回到上一级菜单。

POWER——电源开关键

◢◣——光标左右移动键

▲▼——光标上下移动、翻屏键

F1、F2、F3、F4——软功能键，其功能分别对应显示屏上相应位置显示的命令。

显示屏上显示符号的含义：

V——竖盘读数；HR——水平读盘读数（右向计数）；HL——水平读盘读数（左向计数）；

HD——水平距离；VD——仪器望远镜至棱镜间高差；SD——斜距；*——正在测距；

N——北坐标，x；E——东坐标，y；Z——天顶方向坐标，高程H。

二、全站仪几种测量模式介绍

1、角度测量模式

功能：

按ANG进入，可进行水平角、竖直角测量，倾斜改正开关设置。

第1页

F1OSET：

设置水平读数为：

0°00ˊ00"。

F2HOLD：

锁定水平读数。

F3HSET：

设置任意大小的水平读数。

F4P1↓：

进入第2页。

第2页

F1TILT：

设置倾斜改正开关。

F2REP：

复测法。

F3V%：

竖直角用百分数显示。

F4P2↓：

进入第3页。

第3页

F1H-BZ：

仪器每转动水平角90°时，是否要蜂鸣声。

F2R/L：

右向水平读数HR/左向水平读数HL切换，一般用HR。

F3CMPS：

天顶距V/竖直角CMPS的切换，一般取V。

F4P3↓：

进入第1页。

2、距离测量模式

功能：

按◢进入，可进行水平角、竖直角、斜距、平距、高差测量及PSM、PPM、距离单位等设置。

第1页

F1MEAS：

进行测量。

F2MODE：

设置测量模式，Fine/coarse/tragcking（精测/粗测/跟踪）。

F3S/A：

设置棱镜常数改正值（PSM）、大气改正值（PPM）。

F4P1↓：

进入第2页。

第2页

F1OFSET：

偏心测量方式。

F2SO：

距离放样测量方式。

F3m/f/i：

距离单位米/英尺/英寸的切换。

F4P2↓：

进入第1页。

3、坐标测量模式

功能：

按

进入，可进行坐标（N，E，H）、水平角、竖直角、斜距测量及PSM、PPM、距离单位等设置。

第1页

F1MEAS：

进行测量。

F2MODE：

设置测量模式，Fine/Coarse/Tracking。

F3S/A：

设置棱镜改正值（PSM），大气改正值（PPM）常数。

F4P1↓：

进入第2页。

第2页

F1R.HT：

输入棱镜高。

F2INS.HT：

输入仪器高。

F3OCC：

输入测站坐标。

F4P2↓：

进入第3页。

第3页

F1OFSET：

偏心测量方式。

F2———

F3m/f/i:

距离单位米/英尺/英寸切换。

F4P3↓：

进入第1页。

4、主菜单模式

功能：

按MENU进入，可进行数据采集、坐标放样、程序执行、内存管理（数据文件编辑、传输及查询）、参数设置等。

三、全站仪功能简介

测量前，要进行如下设置——按◢或

，进入距离测量或坐标测量模式，再按第1页的S/A（F3）。

1、棱镜常数PRISM的设置——进口棱镜多为0，国产棱镜多为-30mm。

（具体见说明书）

2、大气改正值PPM的设置——按“T-P”，分别在“TEMP.”和“PRES.”栏，输入测量时的气温、气压。

（或者按照说明书中的公式计算出PPM值后，按“PPM”直接输入）。

说明：

PRISM、PPM设置后，在没有新设置前，仪器将保存现有设置。

（一）角度测量

按ANG键，进入测角模式（开机后默认的模式），其水平角、竖直角的测量方法与经纬仪操作方法基本相同。

照准目标后，记录下仪器显示的水平度盘读数HR和竖直度盘读数V。

（二）距离测量

先按◢键，进入测距模式，瞄准棱镜后，按F1（MEAS），记录下仪器测站点至棱镜点间的平距HD、镜头与镜头间的斜距SD和镜头与镜头间的高差VD。

（三）坐标测量

1、按ANG键，进入测角模式，瞄准后视点A。

2、按HSET，输入测站O至后视点A的坐标方位角

。

如：

输入65.4839，即输入了

。

3、按

键，进入坐标测量模式。

按P↓，进入第2页。

4、按OCC，分别在N、E、Z输入测站坐标（X0,Y0,H0）。

5、按P↓，进入第2页，在INS.HT栏，输入仪器高。

6、按P↓，进入第2页，在R.HT栏，输入B点处的棱镜高。

7、瞄准待测量点B，按MEAS，得B点的（XB,YB,HB）。

（四）零星点的坐标放样（不使用文件）

1、按MENU，进入主菜单测量模式。

2、按LAYOUT，进入放样程序，再按SKP，略过使用文件。

3、按OOC.PT（F1），再按NEZ，输入测站O点的坐标（X0,Y0,H0）；并在INS.HT一栏，输入仪器高。

4、按BACKSIGHT（F2），再按NE/AZ，输入后视点A的坐标（xA,yA）；若不知A点坐标而已知坐标方位角

，则可再按AZ，在HR项输入

的值。

瞄准A点，按YES。

5、按LAYOUT（F3），再按NEZ，输入待放样点B的坐标（xB,yB,HB）及测杆单棱镜的镜高后，按ANGLE（F1）。

使用水平制动和水平微动螺旋，使显示的dHR=0°00ˊ00"，即找到了OB方向，指挥持测杆单棱镜者移动位置，使棱镜位于OB方向上。

6、按DIST，进行测量，根据显示的dHD来指挥持棱镜者沿OB方向移动，若dHD为正，则向O点方向移动；反之若dHD为负，则向远处移动，直至dHD=0时，立棱镜点即为B点的平面位置。

7、其所显示的dZ值即为立棱镜点处的填挖高度，正为挖，负为填。

8、按NEXT——反复5、6两步，放样下一个点C。

§7.3全站仪使用的注意事项与维护

一、全站仪保管的注意事项

1、仪器的保管由专人负责，每天现场使用完毕带回办公室；不得放在现场工具箱内。

2、仪器箱内应保持干燥，要防潮防水并及时更换干燥剂。

仪器须放置专门架上或固定位置。

3、仪器长期不用时，应一月左右定期通风防霉并通电驱潮，以保持仪器良好的工作状态。

4、仪器放置要整齐，不得倒置。

二、使用时应注意事项

1、开工前应检查仪器箱背带及提手是否牢固。

2、开箱后提取仪器前，要看准仪器在箱内放置的方式和位置，装卸仪器时，必须握住提手，将仪器从仪器箱取出或装入仪器箱时，请握住仪器提手和底座，不可握