光学仪器维修培训.ppt

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1、维修专题,仪器维修与保养,一.水准仪部分,.水准器 用来将仪器的某一轴线或平面安置于水平或垂直位置.水准仪可以借助它将望远镜的视线 安置水平.测量仪器上所用的水准器,按其形状可分为两类,即长水准器和圆水准器. 1.微倾式水准仪 通过圆水准器来安平仪器,通过符合长水准器来安平视线.在测量中,就仪器自身而言,测量 精度除竖轴影响外,还与水准器灵敏度的高低有很大关系.具体体现在: 水准器格值影响 格值越小灵敏度越高 所用液体的性质 常用的封装液体有乙醇和乙醚.由于乙醚对玻璃内壁的附着力比乙醇小,在同样的条件下,水 准器灌注乙醚要比灌注乙醇灵敏度高些.实际上,很多精密水准器都是注入乙醚的,然而,乙醚

2、的沸点(+35)太低,热膨胀系数大,气泡的长度受气温变化的影响太烈.所以中低精度的水 准器,多采用乙醇和乙醚的混合液.,温度变化的影响 主要是气泡的变化,在外业观测中可以看到,当玻璃管和内部液体在太阳辐射影响下而变热 时,则气泡移向太阳一边,因此,夏天在野外施测时,要打遮阳伞.更明显而又直观的是,由于温 度变化而引起气泡长度的改变对水准管灵敏度的影响.水准器内灌注的酒精和乙醚,都是冰 点低挥发性大的液体,对温度的变化非常敏感.当气温升高时,液体迅速膨胀,气泡体积缩小, 长度变短,因此灵敏度降低.在实际中,要注意防止由于温度的变化而对测量结果的影响. 2.自动安平水准仪 从以上分析可知,直到目前

3、为止,水准器还是测量仪器上的一个薄弱环节.它要求既严格,制 造又麻烦,受外界条件变化的影响又大.而在作业过程中,要使气泡居中也是一件费时的工作. 尤其在精密水准测量时,为了使气泡精确地符合,往往要花费观测的大部分时间.观测时间一 拉长,由于外界条件的变化,又给观测成果带来了不良影响.这一直是测量工作的一个难题. 为此,自动安平水准仪就应运而生. 自动安平的原理 1.可动十字丝型 仪器倾斜的同时,设法使十字丝相对于仪器作反方向摆动,使视准轴保持在水平方向,不受 仪器倾斜的影响,实现自动安平. 特点: 用吊丝将十字丝板悬吊起来,相对仪器做反方向摆动。 2.改变视线型 仪器倾斜的同时,通过悬吊的补偿

4、棱镜,使正确的标尺读数平移到十字丝上,实现自动安平. 特点: 在物镜与十字丝之间用吊丝悬吊反射棱镜.应用最广泛.,3.其它 用簧片,轴承和液体作为补偿器的灵敏元件.应用比较少. .水准仪的检验和校正 水准仪主要有几条轴线:视准轴Z,水准管轴L,仪器旋转轴(竖轴)V和圆水准轴Y.对水准仪进 行校正,实际上就是对这些轴线的检验校正.水准仪各轴线应满足的条件: 视准轴Z平行于水准管轴L,圆水准轴Y平行于竖轴V,十字丝横丝垂直于竖轴V. 水准仪检验校正应按照以下顺序. 1.圆水准轴Y平行于竖轴V(圆水泡是否居中检验和校正) 调整脚螺旋手轮使圆水准气泡居中,将仪器转动180,圆水泡应在中间,否则,按以下

5、方法 校正:旋转脚螺旋手轮使圆水准气泡向刻划圈中心移动,偏移量1/2,调整水泡校正螺钉,使气 泡移至中心.重复以上步骤,直至圆水泡在任意位置都居中位置,这时,两轴就平行了. 2.十字丝横丝垂直于竖轴V的检验和校正 将仪器整平后,用横丝的一端瞄准一个明显的固定点A,用微动螺旋使望远镜缓慢水平转动, 并观察A点是否总在横丝上移动.校正时拨动十字丝,使A点总在横丝上移动即可. 3.视准轴Z平行于水准管轴L(i角的检验和校正) 安置仪器于标尺A,B中间位置,A,B标尺相距约100m,读数分别为a1,b1,将仪器移至距A约 2m处,读数分别为a2,b2,计算b2=a2-(a1-b1),如果b2=b2,说

6、明视线水平.否则,应 按以下方法校正,仪器瞄准B标尺,调整分划板校正螺钉(微倾式调整符合水准器校正螺丝),使 视距丝中丝与b2重合.重复以上检校步骤,直至b2- b2的绝对值小于3mm. 由于这项检校不要求i角正好为零,而容许在规定范围之内.因此,经过校正后,一般仍有残余I 角存在.如水准测量中前后视尺距相差过大.此残余I角将导致测得的高差中含有不可忽略的 误差,这就是水准测量时要求前后视尺距尽量相等的原因.,.水准仪的维护与保养 水准仪应精心维护保养,以保证仪器精度及使用效率. 1.测量工作完成后,将仪器各部表面清洁干净,放入仪器箱内. 2.光学零件表面使用软毛刷和专用的镜头纸清洁擦拭,切忌

7、用手指触摸镜片. 3.仪器如有故障或损坏,须由熟悉仪器结构并有一定修理经验的技术人员进行检修, 或送往专业的维修机构修理. 4.仪器箱内的干燥剂,如日久失效,可进行烘烤后再用或更换新干燥剂,必须保证仪 器箱内干燥. 5.仪器应存储于干燥,清洁,通风良好的地方. 6.每次测量作业时,应进行常规项目的检查,使用时严格按照操作规程,使用间隔一 段时间后,应进行系统的检校,此项工作有专业人员完成.,.水准仪常见故障与检修 竖轴部分 水准仪照准部分的转动,要求轻松自如,平滑均匀,没有紧涩,卡死或松紧不一,晃动等现象.照 准部旋转时出现的故障,多系竖轴部分的故障所引起. 1.照准部转动出现紧涩或卡死现象

8、一.竖轴或轴套内缺油,用油不当或脏污引起 可以将竖轴拨出,用汽油清洁干净,加上特5号精密仪表油或其它轴系专用油即可 二.竖轴与轴套的接触面有锈斑 可以将竖轴拨出,用扁形竹签蘸煤油刮除,然后用棉签把锈末清洁干净,再用研磨膏抛光,最 后再用汽油把竖轴和轴套清洁干净,加油装上即可 三.制动环缺油或脏污 可以将制动环拆下来清洁干净,加油装上即可 四.竖轴位置高低不合适 可以通过竖轴轴套底部的调节螺丝来调整竖轴位置的高低来解决 五.摩擦制动环松紧螺钉旋的太紧 可以调整摩擦制动环松紧调节螺丝,调到照准部旋转时不太紧涩,而微动螺旋又能起作用止 六.竖轴或轴套变形 当变形量很小时,可以用研磨竖轴或轴套的方法修

9、复,若变形量大,更换竖轴和轴套 2.照准部转动出现晃动现象 一.竖轴或轴套因磨损而致间隙加大 可以将竖轴拨出,清洁后换上粘度较大的精密仪表油 二.竖轴与托架的连接螺丝松动,或轴套与基座连接螺丝松动,拧紧即可,制动螺旋部分 1.扳把与制动螺旋之间产生滑动引起制动失效 将扳把上的夹紧螺丝松开,用起子把制动螺旋向里拧到刚好能制动时为准,再把扳把放在处 于制紧时的位置,然后旋紧扳把上的夹紧螺丝即可 2.制动螺旋的顶杆长度不够或制动块丢失,都会使制动失效,只需重配即可 微动螺旋部分 1.微动螺旋失效 一.微动螺旋的顶针和弹簧套的尖头,没顶在微动杆的圆窝内,引起微动失效 只要将微动螺旋和弹簧套拆下来重装,

10、使顶针和弹簧套的尖头对准微动杆上的圆窝即可 二.微动螺旋的枣形螺母没固定住,而随微动螺杆一起转动引起微动螺旋失效 将整个微动螺旋拆下重装即可 三.竖轴转动过紧或卡死,也会引起微动螺旋失效 四.微动弹簧使用日久后弹性不足,也会引起微动螺旋失效 五.摩擦制动环太松而没有起到制动的作用时,微动螺旋也会失效 只要将摩擦制动环松紧调节螺丝适当旋进一些即可 2.微动螺旋转动时过紧或卡死 一.微动螺旋的螺杆与螺母缺油,脏污或进入灰沙等所引起 只要卸下来刷洗干净,上油重装即可 二.松紧调节罩位置不合适 三.竖轴转动过紧或卡死,也会引起微动螺旋顶杆的推进,导致微动旋转紧涩 四.螺杆或螺母变形,螺纹碰伤所引起 3

11、.微动螺旋转动过松或晃动 螺纹磨损较大,松紧调节罩没调节好所引起.拆下来清洁干净,加上较稠的油脂,并将松紧调 节罩调好,一般故障即可消除,.微倾螺旋部分 与微动螺旋机构相似,其故障排除方法也相同.另外还多了弹簧板,俯仰板,顶针等微倾部分 机构.当转动微倾螺旋时,望远镜有跳动现象或弹簧板有”叭叭”响声时,多半是顶针的针尖磨 秃或顶针调节螺丝及微倾弹簧板上的圆窝磨平了,可视故障产生的部位和程度进行修整(如 将顶针的针尖磨尖,或将圆窝再钻深一点等).此外,微倾螺旋因微倾范围不合适而失效时,可 以用俯仰板上的顶针调节螺丝来调整顶针的高低,使符合水准器泡符合即可 .脚螺旋部分 1.脚螺旋旋转时过紧或卡死

12、 一般是螺杆与螺母缺油,过于脏污或进入灰沙,松紧调节罩位置不当,螺杆或螺母变形,以及 螺纹碰伤等.故障的排除与处理方法,与微动螺旋部分相同 2.脚螺旋旋转时过松或晃动 一般是螺母与螺杆之间的磨损较大,或者是松紧调节罩没调好 3.脚螺旋旋转时,忽松忽紧,松紧不一 一般是脚螺旋受到碰撞使螺杆变弯 4.脚螺旋旋转时不起升降作用(失效) 一般是螺母与螺杆一起转动,即脚螺旋的枣形螺母没固定住. .调焦螺旋部分 1.调焦螺旋转动时过紧或有响声. 拆下重装 2.调焦螺旋转动时过松或有晃动现象 调焦齿轮与齿条之间磨损较大或啮合太松所引起,涂上粘度较大的油脂,重装即可 3.调焦滑筒在望远镜内运行过松或过紧 磨损

13、变大或变形,把调焦滑筒拔除,调整上面的弹性凸块或弹性板条. 4.调焦螺旋转动时不起调焦作用(失效) 调焦齿轮与齿条没啮合好,拆下重装,.望远镜光学部分 1.望远镜成像不清晰 望远镜由物镜,调焦镜,十字丝板和目镜等四部分组成,不管在哪部分,只要其中有一光学零件 脏污,长霉,起雾,脱胶,错位和破裂,都会使望远镜成像模糊.所以既要找出原因,判断问题在哪 一部位,又要对每一光学零件进行仔细检查,以便处理. 2.望远镜视距乘常数不等于100的校正 检验时,将仪器置于距离标尺100米之处,则望远镜上下视距丝在标尺上所截取的间距,应等 于100cm,否则需要校正.若所读间距数值小于100cm,则说明物镜离十

14、字丝板的距离大了一 些,需要缩短.方法是先取下物镜筒,再取出视距乘常数调节圈,放在铺平的细砂纸上适当磨薄 些,要边磨边测试,直到符合要求为止. .符合水准器部分 符合水准器气泡影象应符合下列几点要求 1.长水准器两端的分划线应重合成一直线(没有可分划线的无此要求) 2.左右气泡的影象宽度应相等,其气泡两头的符合影象基本为圆弧性 3.左右气泡的分界线要细而清晰,影象要明晰而不能有暗影. 调整时,只要动相应的直角棱镜和符合棱镜,就可以排除故障,二.光学经纬仪部分,光学经纬仪与水准仪在构造上有不少相同之处，特别是望远镜系统和仪器的机械部分， 基本上是相同的而最明显的区别，则是光经增加了一组光学读数设

15、备即光路 指标水准器 垂直角测量时，望远镜绕横轴做俯仰转动，竖盘跟着转动但指标是固定不动的，因此 ，其俯仰角可以通过指标表示出来然而，指标本身位置必须严格正确（在铅垂或水平的 位置），为此，把指标与指标水准器连成一体，借助于水准器的气泡居中来使指标指在正 确位置 .竖盘指标自动归零 大多数光学经纬仪的指标是固定的，要实现竖盘指标自动归零，只需将指标与竖盘之间 的光学棱镜悬吊起来，使倾斜后的指标影象自动归于的铅垂位置，即实现自动归零 用经纬仪观测角度时，首先要在测站上安置仪器，包括对中和整平 （一）对中 对中的目的，是使经纬仪水平度盘中心安置在过测站点上的铅垂线上用脚螺旋对中 （二）整平 整平的

16、目的是使仪器竖轴居于铅垂位置，即水平度盘水平用脚架整平 实际上，对中整平常常结合起来，达到快速安置仪器，为测量做准备,.光学经纬仪的检验和校正 由测角原理可知：经纬仪的水平度盘应处于水平位置，纵转望远镜时，视准轴应扫成一 个铅垂面要满足上述两个条件，经纬仪的几条主要轴线应满足以下的条件： .水准管轴应垂直于竖轴（气泡偏离度/格） 先使水准管平行于任意两个脚螺旋的连线，转动这两个脚螺旋使气泡居中，再将照准部 旋转，如气泡居中，说明水准管轴与竖轴垂直，否则按以下方法进行校正：用改 针拨动水准管的校正螺旋，使气泡退回偏离格数的一半，旋转脚螺旋使气泡居中，重复以 上步骤，直到长水准气泡在任意位置都居中

17、为止 十字丝竖丝应垂直于横轴 同水准仪的检验和校正 .横轴应垂直于竖轴（横轴误差） 横轴不垂直于竖轴，是由于望远镜横轴的两个支架不等高引起的可以采用盘左盘右取 平均值的办法，来消除横轴误差对观测结果的影响 由于此项校正复杂，一般由专业的维修人员完成 .视准轴应垂直于横轴（） 影响水平角读数，维修时常采用改动十字丝的水平两个螺钉来校正,.竖盘指标差的校正（ ） 影响垂直角读数，校正时分为： 一北光，苏光， 调整时，先旋下左支架一侧的一个小盖板，即可看到里面有上下两个调整螺丝用改针 按“松一紧一”的方法来拨动螺丝，即能达到调整指标差的目的 二，厂， 通过升降符合长水准管的一端接触处上下螺丝来调整指

18、标差 .光学对点器的检验和校正 检验： 将仪器安置在三脚架上，整平后，使对点器视准轴对准地面上某一标志，旋转照准部 ，若对点器中心偏离原标志，则需校正 校正： 光学对点器的校正部件，随仪器的类型而异，有的借助于改动分划板的位置校正视准轴 有的则移动转象棱镜校正视准轴因此，校正时，应仔细分析,.光学经纬仪维护与保养 经纬仪是精密光学仪器，维护与保管不善会使仪器精度降低，寿命缩短，甚至影响正常 的测量工作光学经纬仪结构复杂，其中有许多光学零件，尽管出厂前都经过振动，高温 低温等性能试验，但仍需加倍爱护，避免碰撞及外界环境的突然变化，以免影响仪器的测 量精度 仪器从包装箱内取出须小心，应轻拿轻放，一

19、手握住照准部，一手握住三角基座， 切勿握望远镜 .仪器在三脚架上安装时，要一手握住照准部，一手旋动三脚架的中心螺旋，防止仪器 滑落，卸下时也应如此 .观测时，旋转仪器应手扶照准部，不要用望远镜旋转仪器 .观测时，应避免阳光直晒在仪器上，以免影响观测精度 .在严寒冬季观测时，室内外温差较大，仪器在搬到室外或搬入室内时，应隔一端时间 才能开箱 .外露的光学零件表面如有灰尘时，可用软毛刷轻轻地刷去，如有水气或油污，可用脱 脂棉或镜头纸轻轻地擦净，切不可用手帕，衣服擦拭光学零件表面 .仪器在不使用时应保存在干燥，清洁，通风良好的存储室内，室内的温度应合适，控 制在以下仪器的内包装箱应经常更换干燥剂，湿

20、度应小于，注意防霉 .仪器使用完毕后，要用绒布或毛刷清除仪器表面的灰尘，然后再把仪器装入箱内 .长途运输仪器时，最好进行外包装，并一定要把仪器捆结实，切勿相互移动撞击 .在外业施测搬站时，如果距离较近，仪器可连同三脚架一起搬动，但须小心，最好 把三脚架夹在肋下，仪器放在前面，用手保护，最好不要扛在肩上行走如果距离较远， 要取下仪器放进仪器箱内搬走 .仪器应做定期检验与维护，此项工作最好由专人负责,三.电子经纬仪部分,电子经纬仪区别于传统的光学经纬仪,是它改变了以往的光学结构,用光栅盘代替 了光盘,用电子读数系统取代了光学读数系统. 工作原理: 由光栅盘的转动引起了指示光栅的光信号产生,通过光电

21、转换器将光信号转换为电信号.由 可编程逻辑器件判断是否过零,并判断左旋还是还是右旋并配合计数器开始计数,由多路转 换器判断出水平盘或是垂直盘工作,所有信息传到CPU进行运算,CPU发出各项指令指挥工 作,并把运算结果传到显示器显示. 垂直盘为何要过零? 水平角测量时,属于相对角度,即一个夹角,而垂直盘测垂直角时,有一个方向性,即铅垂方向. 因此要有一个零位基准,当过零后,计数器才打开,进行计数,从而产生一个绝对的垂直角度值. 这就是光栅增量式电子经纬仪开机后,在盘左水平位置要轻轻转动望远镜,直到垂直角有度 数显示的原因.而南方测绘公司最新推出的绝对编码电子经纬仪,由于垂直度盘上刻有度数, 因此

22、,开机就可以测量,而不需要过零了.,.电子经纬仪的几何校正 电子经纬仪是集光,机,电为一体的精密电子仪器,所有指标的校正,都应遵循一定的操作规范, 在专业人员的指导下进行. 长水准器,圆水准器,对中器,十字丝竖丝与横轴的垂直度的检校方法与光经相同 1.竖轴与横轴的垂直度(高低差8) 校正原理就是修正横轴与竖轴的几何关系,使它们垂直,同光经 2.视准轴与横轴的垂直度(2C 8) 用望远镜十字丝中心对准100m远处的目标A,正镜读一个水平角读数a,倒镜读一个水平角读 数b.仪器的2C=a-(b180) 8 校正时,拆下目镜护盖,用改针拨动望远镜分划板左右两个拉丝直至2c符合要求 3.指标差(i 1

23、2) 用望远镜十字丝中心对准100m远处的目标A,正镜读一个垂直角读数a,倒镜读一个垂直角读 数b.仪器的指标差i=(a+b-360 ) 12 校正时,按住v键开机,仪器的垂直角过零.正镜用望远镜十字丝中心对准100m远处的与仪 器等高的目标A,按v键确认,倒镜对准同一点A,按v键确认,仪器的i角就置入到内存中了 4.补偿器 南方测绘仪器公司生产的电子经纬仪,为了提高垂直度盘测角时的精度和稳定性, 在仪器内部设置有补偿器,该补偿器的校正只能由专业维修人员完成.,.电池的装卸,充电和维护 取下电池盒时,按下电池盒顶部的按钮,顶部朝外向上将电池盒取出. 装电池盒时,将电池盒底部插入仪器的槽中,按压

24、电池盒顶部按钮,使其卡入仪器中固定归位. 电池充电应用专用充电器NC-10,充电时间约为6小时. 每次取下电池时,都必须先关掉仪器电源,否则仪器易损坏.日常使用中不要对刚充好电的电 池,马上再次充电,否则会影响电池性能(记忆效应). 1.充电时注意事项: 尽管充电器有过充保护回路,充电结束后仍应将插头从插座中拔除. 要在045温度范围内充电,超出此范围可能充电异常. 慢充(小电流充电)对电池有好处,建议使用随机配套充电器充电. 2.电池存储 电池必须充电后存储,且至少每隔3个月应该为电池充电一次.如果放电后存储或者超过限 期不充电,电池会因自动放电导致电量过低,造成不可逆损坏,影响电池电量.

25、电池的自放电受温度既湿度的影响,高温及高湿会加速电池的自放电.推荐将电池存储在0 到25摄氏度的温度范围以及干燥的环境下. 3.新电池 为了电池能达到最佳效能,新电池只有在两三次完全充放电的循环后才能达到最佳容量,每 次充电时间6到8小时. 镍氢电池在首次使用或者存储超过一个月充电时,在完全充满前20分钟左右充电器将自行 停止充电,指示灯显示充电完成,此时须将充电器电源插头拔除,5秒后插上电源继续充电,直 至指示灯显示充电完成. 新电池可反复充电使用300到500次,请严格遵守上述注意事项.,.电子经纬仪维护与保养 一.日光下测量应避免将物镜直接瞄准太阳,若在太阳下作业应安装滤光镜,并打遮阳伞

26、. 二.避免在高温和低温下存放和使用仪器,亦应避免温度骤变. 三.仪器不使用时,应将其装入箱内,置于干燥处,注意防震,防尘和防潮. 四.若仪器工作处的温度与存放处的温度差异太大,应先将仪器留在箱内,直到它适应环境温 度后再使用仪器. 五.仪器长期不使用时,应将仪器上的电池卸下来分开存放.电池应每月充电一次. 六.运输应将仪器装入箱内,路途中应小心避免挤压,碰撞和剧烈震动,长途运输最好在箱子周 围使用软垫. 七.仪器安装至三脚架或拆卸时,要一只手先握住仪器,以防仪器跌落. 八.外露光学件需要清洁时,应用脱脂棉或镜头纸轻轻擦净,切不可用其它物品擦拭. 九.不可用化学剂擦拭塑料部件及有机玻璃表面,可

27、用浸水的软布擦拭. 十.仪器使用完毕后,用绒布或毛刷清除仪器表面灰尘,仪器被雨水淋湿后,切勿通电开机,应 及时用干净软布擦干并在通风处放一段时间. 十一.作业前应仔细全面检查仪器,确信仪器各项指标,功能,电源,初始设置和改正参数均符 合要求时再进行作业. 十二.即使发现仪器功能异常,非专业维修人员不可擅自拆开仪器,以免发生不必要的损坏.,四.全站仪部分,相位法测距原理: 发射 锁相环 本振 棱 镜 基准信号 接收 放大 计数器 电经显示 本振振荡器产生恒定频率的本振信号,通过锁相环使主振频率与之保持一固定差,驱动发光 管产生调制光波,经棱镜返回后,由接收器接收,经混频产生低频信号,经放大后送检

28、相计数器 同早期送到的基准信号进行比相,得出发射时刻调制光波的相位差,送CPU计算并显示距离. 测距公式为: D=L(N+N) 其中: L _ 测尺长 N _ 整波数 N _ 非整波数的尾数,.相位法测距原理中的问题及其应对策略 1.精度问题 解决精度问题的方法是使用较高频率的载波(短尺)调制.电子测距的实质还是测量电磁波 往返的时间差,要获得1mm的距离分辨力必须获得10 S的时间分辨力,相位法测距就是 将这种极短的时间差转换为高频信号的相位差.但由于噪声等因素的存在,相位测量的精度 也是有限的.目前,在设计上多采用提高载波频率来提高精度.南方测绘的NTS系列全站仪采 用29.97MHz的高

29、频载波,大大提高了测距精度. 2.测程问题 高频载波的使用解决了精度问题,却又有测程的矛盾.因为相位测量只能测出一个波长周期 以内的相位差,超过一个波长以上的距离将出现整数个波长的距离丢失-N值问题.现在的 全站仪普遍采用多载波(同时有几把测尺),利用低频载波(长尺)来实现初测,以满足不同距离 的测距. 3.高频信号相位测量精度问题 虽然高频载波送来了相位信息,但直接对其进行测量还是不可能实现高精度的.因为数字相 位计实现高分辨力测相的工作频率在低频段.于是,在设计上使用频率合成技术对其降频并 保持相位信息不变.具体做法是:另外使用一个高频信号(本振信号),分别对将被测量相位差 的两个高频信号

30、进行混合,并通过一个非线性电路产生两个差频信号,称为中频.这种做法的 另一个好处是,中频信号有利于进一步的高增益放大,窄带过滤噪声干扰和实现和实现自动 增益控制.,4.相位计精度问题 目前几乎所有的仪器都使用数字相位计实现高分辨力测相.多周期测量实现1误差,噪声 误差的自然抵偿是重点. 5.光能衰减对测程的影响问题 光的发射和传输衰减将造成回光强度随距离的增大而急剧减弱,为了获得较远的测程,选用 亮度和高度集中的发光管,设计高度会聚的光路系统,高灵敏度的雪崩接收二极管,设计高增 益低噪声接收放大器是必要的. 6.幅相误差问题 由于数字测相必须将模拟中频信号(正弦波)转化成数字信号(方波),这一

31、过程是非线性的, 容易产生幅相误差,即因信号幅度(强度)不同引入的转换附加相差.在实际作业中,远距离和 近距离的回光信号强度差距是极其悬殊的,所以都必须使用自动减光系统(自动光强控制系 统)和自动增益控制的中频放大器,以保证信号在整形前幅度一致.这也是实现高精度距离测 量的技术关键. 7.周期误差问题 对精密相位测量来说,同频率干扰信号是致命的误差源,因为频率相同就不可以用滤波器将 过滤.屏蔽和隔离是有效的解决办法. 8.电路固有延迟问题 相位测量虽然可以获得极高的时间差分辨力,但所测得的的时间差既包含了电磁波在被测 距离的延迟,也包括了电信号在电路上的延迟.所以仪器中都设计有内光路测量过程,

32、就是直 接将发射光短路回接收系统以测出电路系统所造成的时间延迟,用于计算被测距离时扣除的 这部分延迟. 南方NTS系列全站仪采用双马达,双减光,即内外光路转换,减光用两个马达,发射端和接收 端同时减光.大大提高了仪器的测距精度.,9.时间基准的精度问题 测距的实质是测时.因此时间基准很重要.由于普通石英晶体振荡器的稳定度多在10 , 这不能满足测绘作业的精度要求,所以必须使用温度补偿提高时间基准的精度. 10.整机控制问题 全站仪包含了复杂的控制和运算过程,如精粗测尺转换控制,内外光路转换控制,减光自动控 制,测相节奏控制,相位距离换算,精粗尺距离衔接运算,内部加乘常数改正,气象改正,电源监

33、测等.使用CPU微处理器来实现这些复杂过程当然最有利. .测距系统误差 1.周期误差 周期误差是指按一定的距离为周期重复出现的误差,就是由于测距部分光学和电子线路的 光电信号串扰而使待测距离呈现按精测尺长为周期变化的一种误差. 最根本的解决办法就是提高整机的屏蔽抗干扰特性.比如,光路隔离以减少发射光路和接收 光路的耦合,电源滤波退耦和隔离,接收电路采用差分放大,等等.因为周期误差具有一定的 相对稳定性和可重复性,可以将仪器检定,测出振幅和初相角,再进行改正. 2.加乘常数误差 加常数误差是由仪器的测距部分(包括棱镜)光学零点和仪器的对点器不一致造成的.由仪 器常数误差和棱镜常数误差两部分组成.

34、 乘常数误差是由仪器时间基准偏差造成的. 将仪器检定,测出加乘常数误差,再进行改正. .南方NTS系列全站仪的检验和校正 同电子经纬仪.,.全站仪维护与保养 一.日光下测量应避免将物镜直接瞄准太阳,若在太阳下作业应安装滤光镜,并打遮阳伞. 二.避免在高温和低温下存放和使用仪器,亦应避免温度骤变. 三.仪器不使用时,应将其装入箱内,置于干燥处,注意防震,防尘和防潮. 四.若仪器工作处的温度与存放处的温度差异太大,应先将仪器留在箱内,直到它适应环境温度后再使用仪器. 五.仪器长期不使用时,应将仪器上的电池卸下来分开存放.电池应每月充电一次. 六.运输应将仪器装入箱内,路途中应小心避免挤压,碰撞和剧

35、烈震动,长途运输最好在箱子周围使用软垫. 七.仪器安装至三脚架或拆卸时,要一只手先握住仪器,以防仪器跌落. 八.外露光学件需要清洁时,应用脱脂棉或镜头纸轻轻擦净,切不可用其它物品擦拭. 九.不可用化学剂擦拭塑料部件及有机玻璃表面,可用浸水的软布擦拭. 十.仪器使用完毕后,用绒布或毛刷清除仪器表面灰尘,仪器被雨水淋湿后,切勿通电开机,应及时用干净软布擦干并在通风处放一段时间. 十一.作业前应仔细全面检查仪器,确信仪器各项指标,功能,电源,初始设置和改正参数均符合要求时再进行作业. 十二.即使发现仪器功能异常,非专业维修人员不可擅自拆开仪器,以免发生不必要的损坏.,总结 仪器的修理是一项细致的工作.只有在全面掌 握仪器性能的情况下,我们才可以进行一些常 规指标的检验和校正.,