經(jīng)緯儀介紹

經(jīng)緯儀根據(jù)度盤刻度和讀數(shù)方式的不同，分為游標(biāo)經(jīng)緯儀，光學(xué)經(jīng)緯儀和電子經(jīng)緯儀。目前我國(guó)主要使用光學(xué)經(jīng)緯儀和電子經(jīng)緯儀，游標(biāo)經(jīng)緯儀早已淘汰。
　　電子經(jīng)緯儀
　　光學(xué)經(jīng)緯儀
　　光學(xué)經(jīng)緯儀 電子經(jīng)緯儀
　　光學(xué)經(jīng)緯的水平度盤和豎直度盤用玻璃制成，在度盤平面的周誒邊緣刻有等間隔的分劃線，兩相鄰分劃線間距所對(duì)的圓心角稱為度盤的格值，又稱度盤的*小分格值。一般以格值的大小確定精度，分為：
　　DJ6 度盤格值為1° DJ2 度盤格值為20′ DJ1 （T3）度盤格值為4′
　　按精度從高精度到低精度分：DJ07,DJ1,DJ2,DJ6,DJ30等（D,J分別為大地和經(jīng)緯儀的首字母）

　　經(jīng)緯儀是測(cè)量任務(wù)中用于測(cè)量角度的精密測(cè)量?jī)x器，可以用于測(cè)量角度、工程放樣以及粗略的距離測(cè)取。整套儀器由儀器、腳架部?jī)刹糠纸M成。

　　應(yīng)用舉列(已知A、B兩點(diǎn)的坐標(biāo)，求取C點(diǎn)坐標(biāo))：
　　是在已知坐標(biāo)的A、B兩點(diǎn)中一點(diǎn)架設(shè)儀器（以儀器架設(shè)在A點(diǎn)為列），完成安置對(duì)中的基礎(chǔ)操作以后對(duì)準(zhǔn)另一個(gè)已知點(diǎn)（B點(diǎn)），然后根據(jù)自己的需要配置一個(gè)讀數(shù)1并記錄，然后照準(zhǔn)C點(diǎn)（未知點(diǎn)）再次讀取讀數(shù)2。讀數(shù)2與讀書1的差值既為角BAC的角度值，再**量取AC、BC的距離，就可以用數(shù)學(xué)方法計(jì)算出C點(diǎn)的**坐標(biāo)。

一些建設(shè)項(xiàng)目的工地上，我們會(huì)經(jīng)?？吹揭恍┘夹g(shù)人員架著一臺(tái)儀器在進(jìn)行測(cè)量工作，他們所使用的儀器就是經(jīng)緯儀。經(jīng)緯儀*初的發(fā)明與航海有著密切的關(guān)系。在十五 十六世紀(jì)，英國(guó)、法國(guó)等一些發(fā)達(dá)國(guó)家，因?yàn)楹胶：蛻?zhàn)爭(zhēng)的原因，需要繪制各種地圖、海圖。*早繪制地圖使用的是三角測(cè)量法，就是根據(jù)兩個(gè)已知點(diǎn)上的觀測(cè)結(jié)果，求出遠(yuǎn)處第三點(diǎn)的位置,但由于沒(méi)有合適的儀器，導(dǎo)致角度測(cè)量手段有限，精度不高，由此繪制出的地形圖精度也不高。而經(jīng)緯儀的發(fā)明，提高了角度的觀測(cè)精度，同時(shí)簡(jiǎn)化了測(cè)量和計(jì)算的過(guò)程，也為繪制地圖提供了更**的數(shù)據(jù)。后來(lái)經(jīng)緯儀被廣泛地使用于各項(xiàng)工程建設(shè)的測(cè)量上。經(jīng)緯儀包括基座、度盤（水平度盤和豎直度盤）和照準(zhǔn)部三個(gè)部分?；脕?lái)支撐整個(gè)儀器。水平度盤用來(lái)測(cè)量水平角。照準(zhǔn)部上有望遠(yuǎn)鏡、水準(zhǔn)管以及讀數(shù)裝置等等。

經(jīng)緯儀工作原理

經(jīng)緯儀是測(cè)量工作中的主要測(cè)角儀器。由望遠(yuǎn)鏡、水平度盤、豎直度盤、水準(zhǔn)器、基座等組成。測(cè)量時(shí)，將經(jīng)緯儀安置在三腳架上，用垂球或光學(xué)對(duì)點(diǎn)器將儀器中心對(duì)準(zhǔn)地面測(cè)站點(diǎn)上，用水準(zhǔn)器將儀器定平，用望遠(yuǎn)鏡瞄準(zhǔn)測(cè)量目標(biāo)，用水平度盤和豎直度盤測(cè)定水平角和豎直角。按精度分為精密經(jīng)緯儀和普通經(jīng)緯儀；按讀數(shù)設(shè)備可分為光學(xué)經(jīng)緯儀和游標(biāo)經(jīng)緯儀；按軸系構(gòu)造分為復(fù)測(cè)經(jīng)緯儀和方向經(jīng)緯儀。此外，有可自動(dòng)按編碼穿孔記錄度盤讀數(shù)的編碼度盤經(jīng)緯儀；可連續(xù)自動(dòng)瞄準(zhǔn)空中目標(biāo)的自動(dòng)跟蹤經(jīng)緯儀；利用陀螺定向原理迅速獨(dú)立測(cè)定地面點(diǎn)方位的陀螺經(jīng)緯儀和激光經(jīng)緯儀；具有經(jīng)緯儀、子午儀和天頂儀三種作用的供天文觀測(cè)的全能經(jīng)緯儀；將攝影機(jī)與經(jīng)緯儀結(jié)合一起供地面攝影測(cè)量用的攝影經(jīng)緯儀等。

        測(cè)量水平角和豎直角的儀器。是由英國(guó)機(jī)械師西森(Sisson)約于1730年首先研制的，后經(jīng)改進(jìn)成型，正式用于英國(guó)大地測(cè)量中。1904年，德國(guó)開始生產(chǎn)玻璃度盤經(jīng)緯儀。隨著電子技術(shù)的發(fā)展，60年代出現(xiàn)了電子經(jīng)緯儀。在此基礎(chǔ)上，70年代制成電子速測(cè)儀。
　　 經(jīng)緯儀是望遠(yuǎn)鏡的機(jī)械部分，使望遠(yuǎn)鏡能指向不同方向。經(jīng)緯儀具有兩條互相垂直的轉(zhuǎn)軸，以調(diào)校望遠(yuǎn)鏡的方位角及水平高度。此類架臺(tái)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本較低，主要配合地面望遠(yuǎn)鏡（大地測(cè)量、觀鳥等用途）使用，若用來(lái)觀察天體，由于天體的日周運(yùn)動(dòng)方向通常不與地平線垂直或平行，因此需要同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)兩軸并隨時(shí)間變換轉(zhuǎn)速才能追蹤天體，不過(guò)視場(chǎng)中其它天體會(huì)相對(duì)于目標(biāo)天體旋轉(zhuǎn)，除非加上抵消視場(chǎng)旋轉(zhuǎn)的機(jī)構(gòu)，否則不適合用于長(zhǎng)時(shí)間曝光的天文攝影。

經(jīng)緯儀的使用與水平角和豎直角測(cè)量

一、目的與要求

1.了解J6光學(xué)經(jīng)緯儀的基本構(gòu)造及主要部件的名稱和作用。

2.掌握經(jīng)緯儀的操作方法及水平度盤讀數(shù)的配置方法。

3.掌握測(cè)回法觀測(cè)水平角的觀測(cè)順序、記錄和計(jì)算方法。

4.掌握豎直角的測(cè)量和計(jì)算方法。

 二、計(jì)劃與設(shè)備

1.實(shí)驗(yàn)時(shí)數(shù)安排4學(xué)時(shí)。實(shí)驗(yàn)小組由2人組成：1人操作，1人記錄。

2.實(shí)驗(yàn)設(shè)備為DJ6光學(xué)經(jīng)緯儀1臺(tái)，記錄板1塊，測(cè)傘1把，全班共用照準(zhǔn)標(biāo)志若干。

三、方法與步驟

（一）經(jīng)緯儀的認(rèn)識(shí)與使用

1.在指定點(diǎn)位上安置經(jīng)緯儀并熟悉儀器各部件的名稱和作用。

2.經(jīng)緯儀的操作：

對(duì)中 — 掛上垂球，平移三腳架，使垂球尖大致對(duì)準(zhǔn)測(cè)站點(diǎn)，并注意架頭水平，踩緊三腳架。稍松連接螺旋，在架頭上平移儀器，使垂球尖**對(duì)準(zhǔn)測(cè)站點(diǎn)（應(yīng)符合限差要求），**旋緊連接螺旋。

整平 — 轉(zhuǎn)動(dòng)照準(zhǔn)部，使水準(zhǔn)管平行于任意一對(duì)腳螺旋，同時(shí)相對(duì)旋轉(zhuǎn)這兩個(gè)腳螺旋，使水準(zhǔn)管氣泡居中；將照準(zhǔn)部繞豎軸轉(zhuǎn)動(dòng)90°，再轉(zhuǎn)動(dòng)第三個(gè)腳螺旋，使氣泡居中。如此反復(fù)調(diào)試，直至照準(zhǔn)部轉(zhuǎn)到任意方向，氣泡在水準(zhǔn)管內(nèi)的偏移都不超過(guò)分劃線的一格為止。

瞄準(zhǔn) — 用望遠(yuǎn)鏡的照門和準(zhǔn)星瞄準(zhǔn)目標(biāo)，使目標(biāo)位于視場(chǎng)內(nèi)，旋緊望遠(yuǎn)鏡和照準(zhǔn)部的制動(dòng)螺旋；轉(zhuǎn)動(dòng)望遠(yuǎn)鏡的目鏡螺旋，使十字絲清晰；轉(zhuǎn)動(dòng)物鏡調(diào)焦螺旋，使目標(biāo)影像清晰；轉(zhuǎn)動(dòng)望遠(yuǎn)鏡和照準(zhǔn)部的微動(dòng)螺旋，使目標(biāo)被十字絲的單根縱絲平分，或被雙根縱絲夾在中央。

讀數(shù) — 調(diào)節(jié)反光鏡的位置，使讀數(shù)窗亮度適當(dāng)；旋轉(zhuǎn)讀數(shù)顯微鏡的目鏡套，使度盤及分微尺的刻劃清晰；讀取度盤刻劃線位于分微尺所注記的度數(shù)，從分微尺上該刻劃線所在位置的分?jǐn)?shù)估讀至0.1′(即6″的倍數(shù))。

（二）測(cè)回法觀測(cè)水平角
    1.度盤配置：設(shè)共測(cè)n個(gè)測(cè)回，則第i個(gè)測(cè)回的度盤位置為略大于。轉(zhuǎn)動(dòng)照準(zhǔn)部，使水平度盤讀數(shù)在該測(cè)回的度盤位置，扳下復(fù)測(cè)扳手；瞄準(zhǔn)起始目標(biāo)，扳上復(fù)測(cè)扳手（或采用度盤變換手輪配置度盤）。

2.一測(cè)回觀測(cè)：
    盤左 — 瞄準(zhǔn)左目標(biāo)A，進(jìn)行讀數(shù)記；順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)照準(zhǔn)部，瞄準(zhǔn)右目標(biāo)B，進(jìn)行讀數(shù)記；計(jì)算上半測(cè)回角值 。
    盤右 — 瞄準(zhǔn)右目標(biāo)B，進(jìn)行讀數(shù)記；逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)照準(zhǔn)部，瞄準(zhǔn)左目標(biāo)A，進(jìn)行讀數(shù)記；計(jì)算下半測(cè)回角值 。

檢查上、下半測(cè)回角值之差是否超限，計(jì)算一測(cè)回角值。

（三）豎直角觀測(cè)

1.在豎直面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)望遠(yuǎn)鏡，觀察豎盤讀數(shù)的變化規(guī)律。寫出豎直角及豎盤指標(biāo)差的計(jì)算公式。

2.盤左  瞄準(zhǔn)目標(biāo)，用十字絲中橫絲切于目標(biāo)某一部位（如花桿頂端）；轉(zhuǎn)動(dòng)豎盤指標(biāo)水準(zhǔn)管微動(dòng)螺旋，使指標(biāo)水準(zhǔn)管氣泡居中；讀取豎盤讀數(shù)，計(jì)算豎直角值。瞄準(zhǔn)其他目標(biāo)，重復(fù)此過(guò)程。

3.盤右  同法觀測(cè)、記錄。

4.計(jì)算一測(cè)回豎盤指標(biāo)差及上、下半測(cè)回豎直角的平均值。

四、注意事項(xiàng)

1.水平角觀測(cè)瞄準(zhǔn)目標(biāo)時(shí)，盡可能瞄準(zhǔn)其底部，以減少目標(biāo)傾斜引起的誤差。

2.同一測(cè)回觀測(cè)時(shí)，切勿誤動(dòng)復(fù)測(cè)扳手或度盤變換手輪，以免發(fā)生錯(cuò)誤。

觀測(cè)過(guò)程中若發(fā)生氣泡偏移超過(guò)一格時(shí)，應(yīng)重新整平重測(cè)該測(cè)回。

3.計(jì)算半測(cè)回值時(shí)，當(dāng)左目標(biāo)讀數(shù)a大于右目標(biāo)b時(shí)，應(yīng)加360°。

4.豎直角觀測(cè)時(shí)，對(duì)同一目標(biāo)應(yīng)用十字絲橫絲切準(zhǔn)同一部位。每次讀數(shù)前應(yīng)使豎盤指標(biāo)水準(zhǔn)管氣泡居中。計(jì)算豎直角和指標(biāo)差時(shí)，應(yīng)注意正、負(fù)號(hào)。

5.限差要求：對(duì)中誤差小于3mm，上下半測(cè)回水平角角值之差不超過(guò)±40″；豎盤指標(biāo)差互差在±25″之內(nèi)。超限應(yīng)重測(cè)。