《光学测角仪器》PPT课件

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1、测量工程与装备系:范百兴2021年7月19日第三章精密测角仪器和水平角观测§3.1精密测角仪器的基本构造本次课程主要内容：光学经纬仪(OpticalTheodolite)简介光学经纬仪的系统组成光学经纬仪测角光学经纬仪测角误差光学经纬仪的调校1.水平角和垂直角垂直角(竖直角)视线与相应水平面的夹角。若方向线在水平面之上，竖直角为正，为仰角，否则竖直角为负，为俯角。范围：－90～＋90天顶距：方向线与铅垂线天顶方向的夹角，＝90－Z。水平角两视准线在水平面上的投影线（即水平视线）构成的角度范围：0～360顺时针量取§3.1精密测角仪器的基本构造2.经纬仪的基本组成按照上下部分

2、：照准部、基座、三脚架照准部水平度盘竖直度盘光路系统和测微装置机械装置轴系竖直轴（简称竖轴）水平轴（简称横轴）视准轴§3.1精密测角仪器的基本构造§3.1精密测角仪器的基本构造2.经纬仪的基本组成3.主要部件的相互关系垂直轴与照准部水准器轴垂直水平轴应与垂直轴正交视准轴应与水平轴垂直垂直轴与水平度盘正交，且同心水平轴与垂直度盘正交，且同心当指标水准器气泡居中时，垂直度盘的读数指标必须水平或垂直§3.1精密测角仪器的基本构造4.我国光学经纬仪精度系列划分经纬仪的测角精度主要取决于轴系误差和读数误差。我国光学经纬仪系列划分：J07（如北光厂DJ07、1002厂J07）J1（如Wild厂T3、

3、Kern厂DKM3）J2（如Wild厂T2、苏一光J2、Zeiss厂Theo010）J6J为经纬仪汉语拼音的第一个字母，数字表示仪器的精度指标，即检定时水平方向观测一测回的中误差。§3.1精密测角仪器的基本构造§3.1精密测角仪器的基本构造4.我国光学经纬仪精度系列划分§3.1精密测角仪器的基本构造4.我国光学经纬仪精度系列划分§3.1精密测角仪器的基本构造4.我国光学经纬仪精度系列划分§3.1精密测角仪器的基本构造4.我国光学经纬仪精度系列划分望远镜作用放大目标、精确照准结构物镜、调焦透镜、十字丝板、目镜目标照准的标准从目镜中看到十字丝中心与目标影像一致。§3.3T3光学经纬仪视

4、差由于目标影像面与十字丝面不一致，使两者相对位置随人眼位置而变化，这种现象称为视差。视差的产生原因：目标影像与十字丝板的相对位置不正确。视差的消除：①望远镜指向天空，调节目镜，使十字丝清晰；② 将望远镜指向目标，调节调焦透镜，使目标清晰，稍改变眼睛位置，若目标像与十字丝相对位置不变即可。望远镜§3.3T3光学经纬仪望远镜§3.3T3光学经纬仪物镜调焦的目的？目镜调焦的目的？什么是望远镜的盲区、最短视距？在精密测角时，为何规定一测回内不准重新调焦？望远镜§3.3T3光学经纬仪管状水准器结构：管内：冰点低、流动性强、附着力小的液体管壁：玻璃管，腰鼓状曲面，刻有分划线固定：金属框架，透明

5、罩，校正螺旋两轴：水准轴和水准器轴整平调节角螺旋使水准气泡居中，水准器的两轴重合，这个过程称“整平”。气泡在各个方向都已居中，垂直轴与测站铅垂线一致，垂直于测站水平面。水准器§3.3T3光学经纬仪圆形水准器精度比管状水准器低，用于概略整平结构上部：球冠面，有同心分划圆；下部：带分咀的玻璃座；外部：金属底壳水准器§3.3T3光学经纬仪水准器的格值定义：相邻分划线形成的一格宽度所对应的圆心角值表示：＝t/R"=t/R其中：：格值；t：格值宽度R：圆弧半径；：常数；水准器的灵敏度定义：气泡产生可以查觉的最小位移时，水准器轴倾斜变化的角值表示：气泡移动0.1格的角值比较：圆

6、水准器<管状水准器水准器§3.3T3光学经纬仪度盘的构成T3经纬仪度盘由厚6mm,直径140mm的光学玻璃制成。刻划T3经纬仪水平度盘全周刻划360，每注记，顺时针增值。每分15等份，每份宽度为0.078mm，刻划值为4。光学系统由照明、光学度盘、光学读数、光学测微器等构成。度盘及光学系统§3.3T3光学经纬仪度盘及光学系统§3.3T3光学经纬仪蔡司010光路图度盘及光学系统§3.3T3光学经纬仪WildT2光路图度盘及光学系统§3.3T3光学经纬仪度盘及光学系统§3.3T3光学经纬仪长周期系统误差可以达到±2。短周期系统误差±1.0″---±1.5″度盘分划误差可以通过对径读数

7、来削弱,同时还采用分配度盘和同方向各测回均匀分布测微器的削弱措施测微器的分类双平行玻璃板测微器：T3、T2、J05双光楔测微器：蔡司010、苏光J2双平行玻璃板测微器原理：iΔi=0Δ=0平行移动量与入射角相关，垂直入射时，移动量为零；入射角为i时，移动量为Δi。i变化时，Δ随之发生平移。测微器及其原理§3.3T3光学经纬仪光学测微器分划度盘的转动与两平行玻璃板的倾斜动作同步平行玻璃板测微器光线通过平行玻璃