第五章 角度测量.ppt

第五章 角度测量
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测量地面点连线的水平夹角及视线方向与水平面的
竖直角，称角度测量。角度测量是测量的基本工作之
一。
角度测量所使用的仪器是经纬仪和全站仪。
水平角测量用于求水平度盘转动的部件。
有两种控制水平度盘转动的结构：
1) 水平度盘位置变换螺旋（换盘手轮）：方向经纬仪使用。
2) 复测装置：复测经纬仪是用复测扳手代替水平度盘位置变换螺旋来控制水平度盘的转动，最终达到配置零方向读数的目的。
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DJ6级光学经纬仪的读数装置
读数设备包括度盘、光路系统和测微器。
水平度盘和竖直度盘上的分划线，通过一系列棱镜和透镜成像显示在望远镜旁的读数显微镜内。DJ6级光学经纬仪的读数装置可以分为测微尺读数和单平板玻璃读数两种。
1、测微尺读数装置
测微尺读数装置的光路见右图所示。
将水平玻璃度盘和竖直玻璃度盘均刻划为360格，每格的角度为1°，顺时针注记。
照明光线通过反光镜1的反射进入进光窗2，其中一路光线通过编号为12、13、15、16的光学组件将水平度盘14上的刻划和注记成像在平凸镜8上；另一路光线通过编号为3、5、6、7的光学组件将竖直度盘4上的刻划和注记成像在平凸镜8上；
在平凸镜8上有两个测微尺，测微尺上刻划有60格。
仪器制造时，使度盘上一格在平凸镜8上成像的宽度正好等于测微尺上刻划的60格的宽度，因此测微尺上一小格代表1′。
通过棱镜9的折射，两个度盘分划线的像连同测微尺上的刻划和注记可以被读数显微镜观察到，其中10是读数显微镜的物镜，11是读数显微镜的目镜。读数装置大约将两个度盘的刻划和注记放大了65倍。
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水平角是注记有“水平”(有些仪器为“Hz”或“⊥”)字样窗口的像是水平度盘分划线及其测微尺的像，
注记有“竖直”(有些仪器为“V”或“—”)字样窗口的像是竖直度盘分划线及其测微尺的像。
读数方法为：以测微尺上的“0”分划线为读数指标，“度”数由落在测微器上的度盘分划线的注记读出，测微尺的“0”分划线与度盘上的“度”分划线之间的、小于1°的角度在测微尺上读出；
最小读数可以估读到测微尺上1格的十分之一，′或6″。
图中的水平度盘读数为214°′，竖直度盘读数为79°′。
测微尺读数装置的读数误差为测微尺上一格的十分之一，′或6″。
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2、平板玻璃测微尺读数装置
在光路图中，平板玻璃安置在水平度盘反光棱镜16和竖直度盘反光棱镜7之前的位置。
读数原理是：将玻璃度盘刻划为720格，每格的角度为30′，顺时针注记。
来自两个度盘的、包含有度盘刻划和注记的光线1通过平板玻璃5，经反光棱镜9转向后连同测微尺7上的分划一起成像在读数指标面8上，再经反光棱镜10进入读数显微镜，通过读数显微镜11、12就可以观察到读数指标面上的度盘刻划和注记及测微尺刻划和注记的影像。
当度盘刻划影像不位于双指标线中央时，旋转测微螺旋2，带动齿轮3进而带动扇形齿4使平板玻璃5和测微尺7绕轴6旋转，度盘刻划影像移动偏距位于双指标线中央位置，所移偏距则在测微尺上记录下来。
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仪器制造时，°或30′时，对应于测微尺上移动90格，则测微尺上1格所代表的角度值为30×60÷90=20″，按估读到测微尺1格的十分之一，即为2″。它比测微尺读数装置的读数误差要小。
平板玻璃测微尺读数装置的读数窗视场见下图所示。
它有3个读数窗口，其中下窗口为水平度盘影像窗口，中间窗口为竖直盘度影像窗口，上窗口为测微尺影像窗口。
读数时，先旋转测微螺旋，使两个度盘分划线中的某一个分划线精确地位于双指标线的中央，°整倍数的读数根据分划线注记读出，°的读数从测微尺上读出，两个读数相加即为度盘的读数。
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DJ2级光学经纬仪（选学内容）
下图为苏州第一光学仪器厂生产的DJ2级光学经纬仪，各部件名称如下：
1-望远镜制动螺旋，2-望远镜微动螺旋，3-物镜， 4-物镜调焦螺旋，5-目镜，6-目镜调焦螺旋，7-光学瞄准器，8-度盘读数显微镜，9-度盘读数显微镜调焦螺旋，10-测微轮，11-水平度盘与竖直度盘换像手轮，12-照准部管水准器，13-光学对中器，14-水平度盘照明镜，15-垂直度盘照明镜，16-竖盘指标管水准器进光窗口，17-竖盘指标管水准器微动螺旋，18-竖盘指标管水准气泡观察窗，19-水平制动螺旋， 20-水平微动螺旋，21-基座圆水准器，22-水平度盘位置变换手轮