全站儀,全稱為全站型電子測(cè)距儀,是一種集光、機(jī)、電于一體的高技術(shù)測(cè)量?jī)x器,廣泛應(yīng)用于各種工程測(cè)量、地形測(cè)繪、建筑施工等領(lǐng)域。其測(cè)距原理及測(cè)距方式如下:
一、全站儀測(cè)距原理
全站儀測(cè)距原理是通過測(cè)量光波的往返時(shí)間來(lái)計(jì)算目標(biāo)物體與全站儀之間的距離。具體來(lái)說(shuō),全站儀會(huì)發(fā)射一束紅外線或激光束,該光束經(jīng)過反射后返回到全站儀的接收器。全站儀通過測(cè)量光波從發(fā)射到接收的時(shí)間間隔來(lái)獲取往返時(shí)間,然后利用光速為已知常數(shù),將往返時(shí)間轉(zhuǎn)換為距離。最后,全站儀會(huì)根據(jù)測(cè)得的距離和其他實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)(如水平角和垂直角)計(jì)算出目標(biāo)物體的坐標(biāo)。
二、全站儀測(cè)距方式
全站儀的測(cè)距方式主要分為紅外測(cè)距和激光測(cè)距兩種:
1、紅外測(cè)距:
原理:傳統(tǒng)上采用的是紅外光進(jìn)行相位法測(cè)距。工作原理是由儀器發(fā)出的連續(xù)正弦電磁波信號(hào)在被測(cè)距離上往返傳播而產(chǎn)生的相位變化(即相位差),根據(jù)相位差求得傳播時(shí)間,從而求得距離。
特點(diǎn):這種測(cè)量方式必須要求在待測(cè)點(diǎn)處設(shè)置帶全反射功能的棱鏡,這樣儀器才能獲得足夠的反射信號(hào)進(jìn)行計(jì)算,得出距離。在普通紅外光時(shí)測(cè)程為1~2km。
2、激光測(cè)距:
原理:以安裝在同軸望遠(yuǎn)鏡的光敏二極管以一定光學(xué)路徑發(fā)出調(diào)制微波或紅外線信號(hào),通過測(cè)量點(diǎn)的直角棱鏡被反射后通過相同的光學(xué)路徑返回并被分光棱鏡傳遞至傳感器以接受回饋,通過計(jì)算原始信號(hào)與反射信號(hào)的相位差來(lái)計(jì)算路程的遠(yuǎn)近。無(wú)棱鏡測(cè)距時(shí),測(cè)距信號(hào)是激光,測(cè)量較近的目標(biāo)時(shí)無(wú)需在目標(biāo)點(diǎn)設(shè)置全反射的棱鏡,經(jīng)過物體的漫反射回全站儀的信號(hào)已經(jīng)足夠強(qiáng)到儀器可以識(shí)別,并通過計(jì)算得出所測(cè)目標(biāo)點(diǎn)的距離。
特點(diǎn):選擇激光測(cè)距時(shí),測(cè)程可達(dá)5km。當(dāng)所測(cè)距離超過普通紅外光測(cè)距測(cè)程時(shí),可選擇激光測(cè)距。
此外,在實(shí)際應(yīng)用中,全站儀測(cè)距原理的精度受多種因素影響,如大氣折射、目標(biāo)反射率和儀器精度等。因此,在測(cè)量過程中,應(yīng)注意避免對(duì)準(zhǔn)強(qiáng)反射目標(biāo)(如交通燈)進(jìn)行距離測(cè)量,因?yàn)檫@些目標(biāo)可能會(huì)導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果錯(cuò)誤或不準(zhǔn)確。同時(shí),為了提高測(cè)量精度,還應(yīng)采取相應(yīng)的校正措施來(lái)減少這些因素的影響。