全站仪测量LeicaTC702.docx

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全站仪测量LeicaTC702

高职高专自编教材

全站仪实训指导书

（供测绘、道桥、建工专业使用）

测绘工程系编写

省交通高等专科学校

序言

电子全站仪是一种可以同时进行角度测量和距离测量，由机械、光学、电子元件组合而成的测量仪器。

由于只要一次安置，仪器便可以完成在该测站上所有的测量工作，故被称为“全站仪”

目前电子全站仪已广泛用于控制测量、细部测量、施工放样、变形观测等方面的测量作业中。

为了适应工程建设的需要，结合我校现有仪器情况，测绘工程系组织部分教师编写了这本指导书，供我校测绘、道桥、建工等专业测量实训使用。

本指导书共分为四部分，第一部分由宝全、吴文波编写；第二部分由林玉祥编写；第三部分由高小六编写，第四部分由杜井龙编写。

全书由马真安统稿、审阅。

交通高等专科学校

马真安

2004年4月

目　　　　录

一、总则……………………………………………………………………1

二、索佳ＳＯＫＫＩＡ）ＳＥＴ２ＣⅡ…………………………………2

1.基本技术指标……………………………………………………2

2.仪器的结构与键盘设置…………………………………………2

3.角度测量…………………………………………………………4

4.距离测量…………………………………………………………5

5.坐标测量…………………………………………………………6

6.放样测量…………………………………………………………8

三、徕卡（LEICA）TC905……………………………………………………12

1.基本技术参数……………………………………………………12

2.键盘介绍…………………………………………………………13

3.配置菜单…………………………………………………………15

4.主菜单……………………………………………………………18

5.应用程序…………………………………………………………22

6.附图１（配置菜单）………………………………………………29

7.附图２（主菜单）…………………………………………………30

四、徕卡（ＬＥＩＣＡ）ＴＣ７０２……………………………………31

1.基本技术参数……………………………………………………31

2.键盘介绍…………………………………………………………32

3.菜单结构…………………………………………………………34

4.程序操作…………………………………………………………35

5.应用程序…………………………………………………………38

五、徕卡（ＬＥＩＣＡ）ＴＣ７０２……………………………………41

1.基本技术参数……………………………………………………41

2.电子气泡整平……………………………………………………41

3.系统功能…………………………………………………………42

4.测量功能…………………………………………………………43

5.角度测量…………………………………………………………43

6.距离测量…………………………………………………………44

7.坐标测量…………………………………………………………44

8.放样………………………………………………………………44

总则

全站仪使用的注意事项

测距仪是一种结构复杂、价格昂贵的先进测量仪器，全站仪更是如此。

目前生产单位拥有的数量较少，有的单位仅有一台。

如果仪器损坏或发生故障，都会给生产带来直接影响。

因此必须严格遵守操作规程，正确使用。

（一）、使用注意事项

1．新购置的仪器，如果首次使用，应结合仪器认真阅读仪器使用说明书。

通过反复学习、使用和总结，力求做到“得心应手”，最大限度地发挥仪器的作用。

2．测距仪的测距头不能直接照准太阳，以免损坏测距的发光二极管。

3．在下或阴雨天气进行作业时，应打伞遮阳、遮雨。

4．在整个操作过程中，观测者不得离开仪器，以避免发生意外事故。

5．仪器应保持干燥，遇雨后应将仪器擦干，放在通风处，完全凉干后才能装箱。

6．全站仪在迁站时，即使很近，也应取下仪器装箱。

7．运输过程中必须注意防震，长途运输最好装在原包装箱。

（二）、仪器的养护

1．仪器应经常保持清洁，用完后使用毛刷、软布将仪器上落的灰尘除去。

镜头不要用手去摸，如果脏了，可用吹风器吹去浮土，再用镜头纸擦净。

如果仪器出现故障，应与厂家或厂家委派的维修部联系修理，决不可随意拆卸仪器，造成不应有的损害。

仪器应放在清洁、干燥、安全的房间，并有专人保管。

2．棱镜应保持干净，不用时要放在安全的地方，如有箱子应装在箱，以避免碰坏。

3，电池充电应按说明书的要求进行。

索佳（SOKKIA）SET2C

1.基本技术指标

项目

SET2CII

SET3CII

SET4CII

放大倍率

30X

视场角和最短视距

1º30′；1．3m

水平角、竖直角标准差

土2″

土3″

土5″

双轴自动补偿围

士3′

士3’

最大

一块棱镜

2．7km

1．5km

测程

三块棱镜

3．5km

3．3km

2．1km

九块棱镜

4．2km

4．0km

2．8km

测距标准差

土（3+2PPM）

土（3+3PPM）

土（5+3PPM）

2.仪器的结构与键盘设置

索佳SETC系列全站仪的外貌和结构见下图：

1—提手；2—仪器高标志；3—存储卡；4—副显示窗；5—主显示窗；6—下盘制动螺旋及护套；7—基座固定螺旋；8—圆水准器；9—脚螺旋；l0—基座；11—水平度盘安置盘；12—键盘；13—望远镜物镜；14—管式罗盘插座；15—电池；16—光学对中器；17—电源开关；18—制动螺旋；19—水平微动螺旋；20—数据输出插口；21—外接电源插口；22—照准部水准管；23—望远镜制动螺旋；24—望远镜微动螺旋；25—望远镜操作把手；26—望远镜目镜；27—望远镜凋焦环；28—照准器

仪器键盘的主要功能见下表：

仪器键盘的设置情况如下：

3、SET2C全站仪的操作

（一）测前的准备工作

1．安装部电池

测前应检查部电池的充电情况，如电力不足，要及时充电，充电时间需12～15小时，

不要超出规定时间。

测时装上电池，测量结束应卸下。

2．2安置仪器

仪器的安置包括对中和整平。

仪器装有尺寸较大的光学对中器，放大倍率为3倍，使用

方便。

仪器设有双向倾斜补偿器，补偿围为3，所以仪器整平后，气泡稍有偏离，对观测并无影响。

3．开机并设置水平与竖直度盘指标

开机后仪器自动进入自检，通过后显示电池电力情况，之后即可设置水平与竖直度盘指标。

将仪器照准部旋转一周，听到鸣响即显示水平角，然后将望远镜竖直旋转，听到鸣响即显示竖直角，至此两项指标设置完毕。

4．设置仪器参数

根据测量的具体要求，测前应通过仪器的键盘（菜单模式）操作选择和设置参数。

如测量高程时，应在测前选择设置大气折光系数K值。

（二）仪器的操作与使用

这里主要介绍SETC全站仪测量水平角、距离、高程、坐标及放样的方法。

1．水平角测量

1）设置某一目标的度盘读数为某一度数

如果要将某一目标的度盘读数配置到零，则先瞄准该目标，然后在角度测量模式下依次按键，此时水平度盘读数显示0°00ˊ00"，配置完毕。

若将某一目标的度盘读数配置到任意一个度数，如35°10ˊ15"，可按以下步骤进行：

1瞄准目标

2在角度测量模式下依次按键，显示窗显示，HAR闪烁表示等待输入角度数。

3按数字键输入35．1015，显示窗显示。

4按键完成输入，仪器返回到角度测量模式，显示配置结束。

2）水平角测量

如图5—13，欲测水平角β，将仪器安置在角的顶点O上，瞄准左目标A，在角度测量模式下依次按键，显示窗水平度盘读数显示为0°00ˊ00"，照准右目标B，此时显示的水平度盘读数即为所测的β角值。

2．距离测量

1）测距前的准备

（1）选择测距模式

测距模式有精测、粗测和跟踪测三种。

精测和粗测又可选择单测和复测。

如欲选择精测模式

下的复测，则可按以下步骤进行：

1在基本模式或角度测量模式下依次按键，进入测距预备模式，显示。

2按数字键“1”选择测距模式，显示（闪烁的一项为原先选择的）。

③按数字键“1”选择精测，显示。

④按数字键“2”选择复测，测距模式的设置结束，仪器自动返回到测距预备模式。

选择其它测距模式，亦可仿照上述步骤进行。

（2）输入棱镜常数

测距前必须将棱镜常数输入仪器中，仪器将对所测距离自动改正。

SETC所用APOIS+AP01组合棱镜的常数为-30mm。

输入方法如下：

①在测距模式选择结束后，仪器自动返回到测距预备模式，显示。

3按数字键“2”选择棱镜常数，显示，“P

4．C”闪烁提示可以输入棱镜常数。

③依次按符号键和数字键输入-30，显示。

④按键，棱镜常数即输入，仪器自动返回到测距预备模式，副显示窗第二行显示输入的常数值-30。

此值在无新值输入之前始终保留着。

（3）输入大气改正值

SETC可采用三种方式输入：

ppm值置0；输入温度和气压；直接输入ppm值。

一般选用第2种较为方便，下面就此加以说明。

设测距时的温度为20℃，气压为1010mb，输入方法如下：

①选择仪器参数“单位”，设置温度单位“C”，气压单位"mbar”（即毫巴mb）。

②在基本模式或角度测量模式下依次按键，进入测距预备模式，显示。

③按数字键“3”选择大气改正ppm设置，显示。

④按数字键“2”选择输入温度和气压，显示原先存储的值。

因为输入的温度和气压改正值仅能在仪器中保留一周时间，过时即自动恢复至气象参考点的温度和气压，所以

这里显示的是气象参考点的温度和气压。

“T”闪烁提示输入温度。

⑤按数字键输入20后再按键，温度即输入，此时显示，“P”闪烁提示输入气压。

⑥按数字键1010后按键，气压即输入，显示后随即返回到基本模式，并在副显示窗第一行显示其ppm值6。

（4）检查返回信号

用仪器瞄准棱镜，在基本模式或角度测量模式依次按键，如果显示，表明可以进行距离测量；如果Signal后无“*”，表明信号弱或无信号，应检查原因。

2）距离测量

精确瞄准目标棱镜中心，在基本模式或角度测量模式按斜距键开始测距，显示，闪烁数秒后即显示斜距、竖直角和水平角。

如果测平距或高差，则可按平距键和高差键，显示窗第一行即显示平距（H）或高差（V）的数值。

在测了斜距、平距、高差中的一个之后，若要获得其它两个的数值，应使用调阅键，重新测量会耗费较多的电力。

3．坐标测量

SETC全站仪可以直接测算测点的三维坐标，即N（x）、E（y）和Z（H）坐标。

如图所示，B为测站点，A为后视点，已知两点坐标（NB、EB、ZB）和（NA、EA、ZA），求测点l

的坐标。

为此，根据坐标反算公式先计算出BA边坐标方位角：

实际上，在将测站点和后视点坐标输人仪器后，瞄准后视点d，通过操作键盘，即将水平度盘读数设置为该方向的坐标方位角，此时水平度盘读数就与坐标方位角值相一致。

当用仪器瞄准1点，显示的水平度盘读数就是测站至1点的坐标方位角。

测出测站至1点的斜距后，1点的坐标可按下列公式算出：

上述计算是由仪器机软件计算的，通过操作键盘即可直接得到测点坐标。

1）选择测量模式与设置棱镜常数

实际上坐标测量也是测量角度和距离，通过机的软件计算得来，因此测量模式与距离测量完全相同，故当按照距离测量测距模式选择的方法进行。

设置棱镜常数亦参照距离测量。

2）输入仪器高

仪器高是指仪器的横轴（SETC上标有标志，见图中2）至测站点的垂直高度。

用钢尺量取。

如果量得仪器高为1．567m，按以下步骤输入：

①在基本模式或角度测量模式下依次按键，显示1.450为此前入的值。

“Ht"闪烁提示输入仪器高。

②用数字键输入1.567，显示.

③按键，输入完毕，仪器自动返回基本模式。

3）输入棱镜高

棱镜高是指棱镜中心至测点的垂直高度，亦用钢尺量取。

输入方法与输人仪器高相同。

如量得棱镜高为1.234m，按以下步骤输入:

①在基本模式或角度测量模式下依次按键，显示1.578为此前输入的值。

“Ht”闪烁提示输入棱镜高。

②用数字键输入1.234，显示.

③按键，输入结束，仪器返回基本模式。

4）输入测站点坐标

设测站点坐标N=4118.672m，E=1002.114m，Z=412.811m，按以下步骤输入:

①在基本模式或角度测量模式下依次按键，进入坐标数据输入模式，显示.

②按数字键“1”选择输入测站点坐标，副显示窗第三行出现“Stn”，主显示窗显示，显示的数值为此前输人的测站点坐标值。

“N”闪烁提示输入N坐标。

7）输人大气改正值

在测量测点坐标之前，应输入当时的气温和气压，或直接输入ppm值。

输入方法同距离测量。

8）测量测点坐标

在测点上安置棱镜，用仪器瞄准棱镜中心，在基本模式或角度测量模式下按键，开始坐标测量，显示，闪烁数秒后随即显示测点的三维坐标值.

4．放样测量

放样测量是根据点的设计坐标，或与控制点的边、角关系，在实地将其标定出来所进行的测量工作。

1）按水平角和距离进行放样

如下图所示，A、B为控制点，已知水平角

和距离AP，即可在实地定出P点。

设放样的水平角为90°55ˊ40"，水平距离为12.345m，操作步骤如下：

①仪器安置在A点上，瞄准B点。

②在角度测量模式下依次按键，显示，AB方向的水平角置为0°00ˊ00"。

⑧依次按键，显示此前输入的距离和角值，“D”闪烁提示输入距离放样数据。

④按数字键输入12.345并按键，距离已输入，显示，“HAR”闪烁提示输入水平角放样数据。

⑤按数字键输入水平角90.554，显示，按键，输入结束，自动返回基本模式。

⑥依次按键开始水平角放样，副显示窗第三行出现“SO”，主显示窗显示

后接着显示，转动照准部，使“DHA”的值成为0°00ˊ00"。

⑦指挥棱镜置于仪器视线方向上，棱镜离开仪器的距离大致等于放样距离12．345m。

⑧依次按键开始距离放样，显示及，闪烁表示正在测距，数秒后测距结束，显示，朝向或背向仪器方向移动棱镜，直至H值显示0．000m。

该棱镜点即是放样点P。

在放样点的平面位置确定后，如果还耍放样该点的高程，则可按照坐标测量的方法，测定该点地面的实际高程，通过实际高程与高程放样值之差，即可定出放样点的高程位置。

2）按坐标进行放样

如图，A为测站点，坐标（NA、EA、ZA）为已知。

P为放样点，坐标（Np，Ep，Zp）也已给定。

根据坐标反算公式计算出AP直线的坐标方位角和长度：

和

算出后即可定出放样点P的位置。

上述计算是通过仪器机软件完成的，放样非常简便。

坐标放样之前，先按照坐标测量1）～7）步进行操作，然后进行坐标放样。

设放样点的坐标N=4200.000m，E=600.000m，Z＝410.000m。

放样按以下步骤进行：

①在基本模式或角度测量模式下依次按键，显示，进入坐标数据输入模式。

②按数字“3”选择输入放样点坐标，副显示窗第三行出现“Pt”，主显示窗显示,显示的数值为此前输入的放样点坐标值。

“N”闪烁提示输人N坐标。

③参照测站点坐标的输入方法依次输入放样点的N、E、Z坐标。

在输入Z坐标后显示，接着返回至坐标数据输入模式。

按键回至基本模式。

④参照按水平角和距离放样的步骤⑥、⑦、⑧将放样点P的平面位置定出。

⑤依次按键开始坐标放样，显示及,闪烁表示正在测量坐标，数秒后测量结束，显示放样点坐标数据与棱镜点位坐标之差。

N和E坐标差是零，说明放样点的平面位置已正确。

上、下移动棱镜，使Z值亦为零，放样点P的位置即确定。

以上仅介绍了SETC全站仪的一些基本操作，要全面掌握其性能及使用方法，应详细阅读SETC使用说明书。

（三）仪器操作简明流程图

1．坐标测量：

（在基本模式或角度模式下）

1.1输入仪器高：

1.2输入棱镜高：

1.3输入测站点、后视点坐标（在基本模式或角度模式下）

2．放样测量：

（在基本模式或角度模式下）

2.1以角度和距离放样。

2.2用坐标放样

徕卡（LEICA）TC905

1、基本技术参数

以下叙述适合徕卡TC905全站仪，TC605、TC805与此相似。

1.1主要技术指标

1.1.1测程（单位：

米）

气象条件

TC605

1棱镜/3棱镜

TC805

1棱镜/3棱镜

TC905

1棱镜/3棱镜

模糊、能见度3km、强太

800/1000

1200/1500

轻微模糊、少云

1100/1600

2500/3500

能见度30km、无热流闪烁

1300/200

3500/5000

1.1.2测距精度

测量模式

TC605

TC805

TC905

精测

3mm+3ppm

2mm+2ppm

快速

--------------

5mm+2ppm

跟踪

10mm+3ppm

5mm+2ppm

1.1.3一次测距所需时间（单位：

秒）

测量模式

TC605

TC805

TC905

精测

2.5

快速

---------------

0.9

跟踪

0.5

0.3

1.1.4其它技术指标

水准器灵敏度：

圆水准器4＇/2mm

电子水准器：

激光对中器：

精度0.8mm/1.5m光斑直径2.5mm/1.5m

补偿器：

液体双轴补偿器

显示屏：

液晶4*16字符

自动改正：

视准误差

垂直度盘指标差

地球曲率及折光差

垂直轴双向倾斜

部存储器：

3000个点观测值或4000个点坐标

通讯接口：

RS232

仪器重量：

TC6054.3kg

TC8055.6kg

TC9055.6kg

工作温度：

-20℃—+50℃

电池：

GEB77

GEB70

GEB71

测距次数

700—800

1400—2000

5000—7000

工作时间h（测角测距）

充电时间h（GKL23充电器）

1.5

重量kg

0.2

0.9

3.0

1.2TC905及其键盘

1.3仪器的整置

1.3.1检视

当您打开仪器箱时，首先检查仪器外观是否完好，附件是否齐全。

仪器箱应有如下物品：

仪器；

使用手册；

防护罩；

改针；

6角扳手；

TCTOOLS软件磁盘；

备用电池；

数据传输电缆。

1.3.2整置仪器

仪器应置于GST20三脚架之上，采用激光对中器整平对中，对中方法如下：

按住键2秒钟以上，激活激光对中器，此时显示屏出现电子水准器，地面可见红色激光斑点；

调节脚螺旋使电子水准器居中，同时使激光斑点对准地面点位中心；

按键关闭激光对点器，准备进行正常测量。

2、键盘介绍

键盘按功能类别分为四组，各组用不同的颜色加以区分：

灰色组—固定键

橙色组—功能键

绿色组—控制键

黄色组—输入键

2.1固定键（灰色）

键

功能

开机

测距并存储观测值

测距，显示观测值但不存储

存储观测数据

分屏显示

显示屏照明

按住2秒，激活激光对中器

关机

输入点号、目标高

输入点号时，数字与字符转换开关

进入编码功能

2.2功能键（橙色）

键

功能

调用应用程序

调用主菜单

按住2秒，调用配置菜单

2.3控制键（绿色）

键

功能

选择功能及输入下一行

改变数据显示行

选择功能及输入上一行

改变数据显示行

光标左移

便于数字的输入与参数选择

光标右移

便于数字的输入与参数选择

用于更改选项

2.4输入键（黄色）

键

…

数字与字符的输入键

小数点和字符

正负号转换

确认

中断激活功能

删除错误信息

退出

3、配置菜单

在开始测量之前，应通过“CONFIGMENU”对仪器进行配置，以便使仪器处于正确的工作状态。

3.1配置菜单

按住键超过2秒即可进入配置菜单“CONFIGMENU”。

见附图1。

3.2输入距离改正数

按住键超过2秒进入配置菜单“CONFIGMENU”，选择“1.PPM/MM”并确认，显示界面如下：

输入相应的ppm和mm值。

ppm为温度气压改正值，单位为mm/km；mm为棱镜常数，单位为mm，通常莱卡的棱镜常数为0。

3.3仪器误差的检验与调整

首先整置仪器，在100米以外设置觇牌。

进入配置菜单“CONFIGMENU”，选择“2.CALIB”并确认，显示界面如下：

3.3.1垂直度盘指标差

选择并进入“1.V-INDEX”，竖盘指标差检验与校正界面显示如下：

回车确认后显示：

瞄准90度左右的觇牌，回车后显示：

更换盘位，瞄准照准点，回车后显示：

显示新的竖盘指标差，回车后即采用新值。

3.3.2照准轴误差

照准轴误差是视准轴与横轴不正交所产生的误差，其测定与改正过程与垂直度盘指标差类似，这里不再赘述。

并非在每次测量前必须进行上述2项仪器误差的检验，定期作检验即可。

3.4单位及角度参数

按住键超过2秒进入配置菜单“CONFIGMENU”，选择“5.UNITS”并进入，界面显示如下：

用键移动光标到相应项，按键选择操作，按键确认选择。

选择操作及涵义见下表：

菜单选项

单位选择及涵义

1.DIST

m（米）

USft（英尺）

———

2.ANGLE

360d（十进制度）

360s（60进制）

gon（400哥恩制）

3.V-ANGLE

v（天顶距）

±v（垂直角）

v%（坡度）

4.ROUND

HIGH（显示秒）

MEE（显示5秒）

LOW（显示10秒）

3.5自动开关设置

按住键超过2秒进入配置菜单“CONFIGMENU”，选择“7.ON/OFF”进入，界面如下：

用键移动光标到菜单的相应项，按键可更改选择，按键确认。

3.5.1BEEP设置

键鸣功能选择，可以设置为关闭“OFF”，开机时自动设置为“ON”。

3.5.2BEEP90°设置

如设置为“ON”，则当水平角为90°的整数倍时有蜂鸣声音。

3.5.3COMP（补偿器）设置

在仪器的适当的整平精度，当补偿器设置为COMP=OFF时，垂直角测量是想对于竖轴的，当补偿器设置为COMP=ON时，垂直角测量是想对于铅垂线的。

正常使用时应设置成：

COMP=ON。

3.5.4HzCOMP设置

若设置HzCOMP=ON，则能自动改正竖轴倾斜对水平方向观测值的影响。

3.5.5HZcoll设置

当HZcoll=ON时，各方向观测值能自动进行照准轴误差改正；反之，不进行改正。

3.5.6AUToff设置

当AUToff=ON时，在停止操作10分钟后自动关机。

开机时AUToff自动激活为：

“ON”。

4、主菜单

4.1主菜单

见附图2

4.2设置水平角（SETHZ）

将某一水平方向设置成任意角度（如：

10°22＇36"），操作如下：

按键进入“ME

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