仪器测量学复习提纲

《测量仪器学》知识要点

第1章

1、测量工作可归纳为不同条件下的角度(竖直角、水平角) 、距离、方位、高差和时间等基本要素的测量。

2、水准仪按结构分为微倾水准仪、自动安平水准仪、激光水准仪和数字水准仪（又称电子水准仪）。

3、水准仪按精度可分为普通水准仪和精密水准仪。

4、根据我国新的水准仪系列标准，水准仪分为四个等级：即DS05、DS1、DS3、DS10。

5、经纬仪是测量工作中的主要测角仪器，包括基座、度盘（水平度盘和竖直度盘）和照准部三个部分。

6、根据我国新的经纬仪系列标准，经纬仪分为五个等级：即DJ07、DJ1、DJ ２、DJ ６、DJ30。

7、全站仪按测距仪测程分类，还可以分为三类：

（1）短测程全站仪

测程小于3km ，一般精度为±（5mm+5ppm），主要用于普通测量和城市测量。

（2）中测程全站仪

测程为3-15km, 一般精度为±（5mm+2ppm），±（2mm+2ppm)通常用于一般等级的控制测量。

（3）长测程全站仪

测程大于15km ，一般精度为±（5mm+1ppm），通常用于国家三角网及特级导线的测量。

8、全站仪按测量功能分类，可分成四类：

（1）经典型全站仪（Classical total station）

（2）机动型全站仪

（3）无合作目标性全站仪（免棱镜全站仪）

（4）智能型全站仪

9、GPS 可以分为测量型GPS 和导航型GPS ，测量型的GPS 按照测量方法又可以分为静态GPS 和动态GPS （俗称RTK ）。

第2章

1、测量仪器中的光学系统可分为球面系统与平面镜、棱镜系统两大类。球面系统主要解决的问题是：根据物的位置、大小和性质，找出象的位置、大小及性质；平面镜、棱镜系统主要解决的问题是：改变光学系统中光线的传播方向、位置及成象的方向（如倒象），以达到缩小仪器体积，便于使用等目的。

2、平面反射镜有两个作用，即反射光和成像。

3、平面反射镜所成的像既不放大，也不缩小，且为虚像，这是平面镜成像的一个重要特点。平面镜成像，在上下方向为正像，左右方向为反像。

4、五（角）棱镜在光学仪器中的作用是使光路转90°。

5、透镜组中的透镜，有三种组合形式：彼此胶合在一起、彼此分离的、既有胶合又有分离的。因此，经纬仪物镜的结构型式中，分为双胶合式、双分离式、三分离式、胶合分离式等。

6、物体经过透镜所成的象与物体的本来面目相比会发生一些差异，这种差异，统称象差。

7、象差的种类很多，主要的有球差、色差、彗差、象散、场曲和畸变等六种。

8、什么是光栏？测量仪器上一般有哪些光栏？

在光路上专门设置一些带圆孔的金属板或金属圆筒来更有效地限制光束的大小，这种框、孔、筒，都称为光栏。在测量仪器上，一般设有三种不同作用的光栏：有效光栏、视场光栏及消杂光光栏。

9、什么是孔径光栏，什么是视场光栏？两者有什么不同？

第3章

1、望远镜按调焦方式的不同，可分为外调焦望远镜和内调焦望远镜两种类型。

内调焦望远镜的优点：

1）、调焦时镜筒长度不变，便于使用；

2）、密封性好；

3）、在镜筒长度相同时，组合物镜（包括物镜和调焦镜）的焦距更长，因而放大倍率更大；

4）、视距加常数c 可为零，便于视距测量计算；

5）、调焦过程中望远镜平稳，视轴变化小。

2、望远镜的作用就是将物体的视角放大，使人眼能看清远处目标并精确瞄准目标。望远镜的另一个作用是测量距离，也就是我们说的视距测量。

3、按光学成象原理，一般将望远镜分为物镜、调焦镜、十字丝分划板和目镜四大部分。

4、调焦镜的主要作用是把远近不同目标的象按要求调到十字丝分划板上。

5、衡量望远镜光学性能的主要指标有：放大率、视场角、分辨率、象的亮度及成象质量。

6、常见的望远镜目镜形式有：冉斯登目镜、强纳尔目镜、对称式目镜、无畸变目镜 。

7、物体能否被看清楚的关键是什么？

物体能否被眼睛看清楚的关键，不在于它离眼睛有多远，也不在于它本身有多大，而在于该物体对眼睛所成的张角的大小。

第4章

1、显微镜的放大率等于物镜和目镜放大率的乘积。

2、度盘上相邻两刻线对度盘中心的夹角，称为度盘的格值(亦称为度盘分划值) 。

3、按对准方式的不同，光学读数法又可分为三种：估读法，平分法，符合法。

4、在测量仪器的读数设备中，均包括有度盘、放大机构和测微装置等三大部分。

5、仪器上的读数设备是用来量测度盘或分划尺上的格线与指标线之间的距离的。指标线是用来指示仪器上的运动部分(移动或传动) 对于固定部分的相对位置的。

6、估读法就是估读最小间隔的1／10。

7、度盘上格线的刻制方法：直刻法 、刻保护层腐蚀法 、刻保护层镀铬法、照相复制法、照相镀铬法 。

8、简述带尺显微镜的工作原理，并说明带尺显微镜应满足的条件？

带尺显微镜也称显微带尺或显微分划尺，在显微镜物镜的成象平面上用一带尺(也称分划尺) 代替显微估计器的单指标线。

带尺显微镜应满足下列条件：

1）、带尺从0～n 格的总宽度，应等于经显微物镜放大后的度盘格宽，而且度盘格线也应成象在带尺的平面上。亦即应无“行差”和“视差”。

2）、带尺分划格线应与度盘分划格线平行，其相互位置应有部分重叠，以便于读数。

9、度盘对径符合读数的优点：

1）可以不用指标，读数时，只要使对径的分划线上下符合，即起到了指标线的作用。

2）度盘对径分划象移动方向相反，因此灵敏度高。

3）一次读数即能得到对径两个数，不仅使用方便，而且消除了偏心差的影响。

第5章

1、测量仪器上的水准器，一般是用来将仪器的某一轴线或平面安置于水平或垂直位置。

2、测量仪器上所用的水准器，按其形状可分为两类，即管状水准器(亦称长水准器或水准管) 和圆形水准器(亦称圆水准器) 。

3、测量仪器上的圆水准器，一般都作为粗略安平之用。

4、水准器的格值，是指气泡由水准器分划中心向任意方向移动2mm 时，水准器所倾斜的角度。

5、补偿器按所用灵敏元件的不同，分为吊丝式、簧片式、轴承式、液体式等四种。

6、常用的阻尼器形式有：空气阻尼器、磁力阻尼器和液体阻尼器。

第6章

1、按竖轴的形状与结构的不同，目前测量仪器上使用的竖轴，有：圆锥形轴、标准圆柱形轴、半运动式圆柱形轴、平面滚珠轴、球面滚珠轴。

2、在测量仪器中使用的制动、微动机构的结构形式有以下几种：普通式、杠杆微动式、摩擦制动式、同轴结构式。

3、经纬仪上拨盘机构的作用，是为了在作业过程中变换起始方向的度盘位置。

4、脚螺旋安装在仪器的三角基座上，也叫基座螺旋。它的作用是将仪器精确地整置水平，因此也称安平螺旋。

5、作业时，可以通过检查每一测回中2c(二倍视轴差) 值的变化，来确定观测成果的可靠性。

第7章

1、根据光电测距原理中，测定时间T 的不同方法，把光电测距仪分为脉冲式测距仪和相位式测距仪。

2、光栅度盘测角就是要测定从起始方向到实际方向两光栅度盘相对移动的光栅数，故这种测角方法也称作增量式测角方法。

3、ATR 自动识别并照准目标主要有三个过程：目标搜索过程、目标照准过程和测量过程。

n 4、若码某纯二制编码度盘上有码道数为n ，则这个度盘所能表示的状态数为：S=2，分辨率

n 为：δ=360°／2。同样，对于光栅度盘也是如此，如在80mm 直径的度盘上刻有12500条

刻线，其分辨率为360°／12500＝1′44″。

5、在电子测角中利用莫尔干涉条纹主要由于其具有下列特性：

• 莫尔条纹具有位移放大作用

• 莫尔条纹移动与光栅移动相对应

• 便于实现自动控制和数字化测量

6、角度电子测微技术是运用电子技术对交变的电信号进行内插，从而提高计数脉冲的频率，以达到细分的效果。

7、ATR 进行目标搜索时，望远镜在马达的驱动下，按螺旋式或矩形方式进行连续目标搜索。

第8章

1、电子水准仪的测量系统是由主机和条码标尺两部分组成。

2、电子水准仪与传统的光学水准仪相比，具有以下特点：

• (1)实现了光、机、电、测一体化和水准测量自动化，避免了人工观测、读数、记录

等人为误差。

• (2)测量精度高，采用多条码测量，可削弱标尺分划误差；自动多次测量取平均值，

可减少外界环境变化对观测结果的影响，其每千米往返测量中误差可达±0.3mm 。 • (3)速度快、效率高，实现了自动记录、检核、处理和存储，可实现外业观测和内业

成果计算一体化。

• (4)电子水准仪一般都是设有补偿器的自动安平水准仪，当采用普通水准尺时，又可

当作普通自动安平水准仪使用。

• (5)电子水准仪可视化操作界面具有重复测量、跟踪测量、高程放样、自动检校等功

能，适用于多种测量环境。

3、三维激光扫描技术是一种先进的高精度全自动立体扫描技术，又称为“实景复制技术”。

4、三维激光扫描仪按照扫描平台的不同可以分为：机载(或星载) 激光扫描系统、地面型激光扫描系统、便携式激光扫描系统。

5、陀螺全站仪是将陀螺仪和全站仪组合在一起，用以测定真方位角的仪器。

第9章

1、测量仪器在使用中如何进行维护？

1）仪器开箱前，应将仪器箱平放在地上，严禁手提或怀抱着仪器开箱，以免仪器在开箱时仪器落地损坏。开箱后应注意看清楚仪器在箱中安放的状态，以免在用完后按原样入箱。

2）仪器在箱中取出前，应松开各制动螺旋，提取仪器时，要用手托住仪器的基座，另一手握持支架，将仪器轻轻取出，严禁用手提望远镜和横轴。仪器及所用部件取出后，应及时合上箱盖，以免灰尘、雨水进入箱内。仪器箱放在测站附近，箱上不许坐人。

3）在强烈阳光、雨天等环境下作业，务必打伞。

4）对仪器要小心轻放，避免强烈的冲击震动，安置仪器前应检查三脚架的牢固性，整个作业过程中工作人员不得离开仪器，防止意外发生。

5）测量仪器要设置专库存放，环境要求干燥、通风、防震、防雾、防尘、防锈。仪器应保持干燥，遇雨后将其擦干，放在通风处、晾干后再装箱。各种仪器均不可受压、受冻、受潮或受高温，仪器箱不要靠近火炉或暖气。

6）仪器长途运输时，应切实做好防震、防潮工作。装车时务必使仪器正放，不可倒置。测量人员携带仪器乘汽车时，应将仪器放在防震垫上或腿上抱持，以防震动颠簸损坏仪器。

7）在无滤光片的情况下禁止将望远镜直接对准太阳，以免伤害眼睛和损害测距部分发光二级管。

8）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。

9）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，应用干净软布擦干并在通风处放一段时间。

10）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。

11）即使发现仪器功能异常，非专业人员不可擅自拆开仪器，以免发生不必要的损坏。

12）工程单位的仪器应每年送专门的检测机构进行鉴定，以确定其主要性能指标的变化，必要时进行校正。

2、水准仪、经纬仪（全站仪）的检验校正项目及其方法。（略）