经纬仪读数方法 经纬仪如何读数

经纬仪读数方法 经纬仪如何读数

在学习仪器结构之前，先明确两个最常用到的概念：水平角和垂直角。经纬仪作为测量工具，所有结构都是围绕测角这个功能来设计的，其基本结构及各部件之间的相互关系同样服从于这个功能。

一．垂直角和垂直角

1．水平角

定义：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：0～360o 顺时针量取

2．垂直角

定义：就是视线与其相应的水平视线的夹角。

范围：－90～＋900 上正下负

补充：垂直角与天顶距之间的关系为：α＝900－Z

二．基本结构及其相互关系

通过对水平角、垂直角两个概念的学习可以知道，要获得水平角垂直角必须正确确定水平面、铅垂线和垂直照准面，因此仪器的结构必须构成上述基准面和线，并保持这些线面之间的正确关系。

1．基本结构

i.望远镜： 构成视准轴，放大影像，精确照准

ii.垂直轴： 视准部左右旋转的轴，照准不同方位的目标

iii.水平轴： 望远镜俯仰旋转的轴，照准不同高度的目标

iv.垂直度盘：量度垂直角

v.水平度盘：量度水平角

vi.读数棱镜与测微器：读定度盘读数

vii.照准部水准器：测站水平面和铅垂线的指示器，引导垂直轴

viii.垂直度盘指标水准器：垂直度盘读数指标的指示器，引导读数指标

ix.基座：垂直轴套、调平仪器的脚螺旋、基座

2．主要部件的相互关系

Ø 垂直轴与照准部水准器轴垂直

Ø 垂直轴与水平度盘正交，且通过其中心

Ø 水平轴应与垂直轴正交，视准轴应与水平轴垂直

Ø 水平轴与垂直度盘正交，且通过其中心

Ø 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

补充：对以上五个关系简而述之，就是：三轴关系要正确，两盘与相对的轴要垂直

3．几种常见的光学经纬仪

光学经纬仪的种类很多，结构和相互关系基本上是相同的。我国对这些仪器按精度给予分类，即 J07、J1、J2 、J6。“J”是“经纬仪”拼音的首字母，下标表示测角精度（即测角中误差），教材中用的较普遍的威特T3是J1型，蔡司010是J2型，威特T4是J07型经纬仪。（10分钟时间留给学员了解掌握常见仪器的结构和不同之处）

4．重合读数法

转动测微轮，度盘对径分划像作相对的等量移动，从而采用正倒分划像重合进行读数的方法，称为重合读数法。下面我们以T3仪器的读数方法为例，具体介绍这种典型的读数方法。我们实习采用的是T2型仪器，但因为T3较为典型，T2 与之相比更为简单，为以后工作环境可能用到T3考虑，我们学习T3，其它类型的仪器与之大同小异，相信掌握了T3读数方法后，很快就能适应。当然在讲解过程中我会讲解T3与T2读数的不同之处。

1）测微盘的格值

T3仪器度盘的最小分格值是（一度分成15个细格）。当转动测微螺旋使度盘正倒分划线相对移动一分格（4’）时，对度盘指标而言，实际上正倒分划像各自只移动了半格，相当于2’。（举例：两人相对而行）。 这时，测微器的测微盘把两分划线相对移动一分格的转动量设计成转动了60个大格（即可说成转动了一周），这60个大格再细分，每个大格细分成10个小格。

与T3仪器比较：T2仪器测微器的测微盘把两分划线相对移动两分格的转动量设计成转动了60个大格，这60个大格再细分，每个大格细分成10个小格。）

所以说：

测微盘的一大格的格值： 2” （T2仪器：1”）

测微盘的一小格的格值： 0.2” （T2仪器：0.1”）

简而言之，因为测微器的测微盘把两分划线相对移动一分格的转动量设计成转动了60个大格，而实际上正倒分划像各自只移动了半格，这就使得格值等于角秒的两倍，所以要在测微盘直接读数上乘以 2 才是以角秒为单位的读数。即：

2）实例讲解

测微盘读数为0，度盘分划像垂直与平行玻璃板。

a: 5度4分分划与指标的距离； b: 185度4分分划与指标的距离；一般的，a=b。如果读出a，便得到了所测角度。怎样才能得到a呢？

转动测微螺旋使5度4分分划、185度4分分划与指标重合，则a、b的值即可由测微盘读出，如图（b）所示。5度4分分划与指标重合得到a值，185度4分分划与指标重合得到b值。取中数：。

前面讲过，当5度4分分划与185度4分分划重合时，此两分划必各自移动 ，这时测微盘上的读数直接就是M，可见这种读数方法有自动取中数的本领，又称“平均效应”。

3）特例说明

（1）指标线

如果指标线的位置正确，则a=b，如图所示，当No 和（N＋180）o分划线重合时，也与指标线重合。所以讲，对于取中数M来讲，完全可以不设置度盘分划线，事实上有的仪器（如蔡司010）的度盘读数视窗内就没有指标线。

（2）T2仪器读数

测微盘的格值设置与T3仪器不同，一大格的格值为1”， 一小格为0.1”，所以T2仪器读出格值后无需乘以2，格值本身便可认为是以角秒为单位的读数。

即便是T3仪器，其读数也无需两次读数分别乘以2，得到两次测量值再取中数得到最后结果，仅需将两次读出的格值数相加，便得到最后结果。

（3）指标线不在中央，或没有指标线时，分的读取

我们知道，正像（也就是被读定的度分划）与其相差180o的分划线（倒像）到指标的距离应是相等的。因此我们可以在正倒像重合后，直接读出两分划线之间的格数，然后乘以格值的一半（2’），便是正确地分读数。

（4）No 和（N＋180）o分划线在度盘视窗内出现时，分的读取

现在无法直接读出No 和（N＋180）o之间的分数n ，此时的n值应等于两度相应的分格数（T3仪器为30格）减去（N＋1）o 和（N＋1＋180）o之间的分格数。图3－28 的分值即为： 30－6＝24 ， 24×2＝48’

4）读数程序归纳

① 转动测微螺旋，使靠近指标线（视场中央）的正倒分划像精密重合；

② 读出靠近指标线（视场中央）左侧正像分划的度数No；

③ 读出No 和（N＋180）o之间的分格数n，乘以其分格值之半：G/2，得到“分”读数： n×G/2；

④ 读出测微盘的秒数 C”。

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