工程测量----科维TKS-202R全站仪使用

•全站仪是电子测角、光电测距、微处理器、•机载软件组合——智能光电测量仪器•1全站仪电子测角原理•三种测角系统——编码度盘、光栅度盘、动态测角全站仪测量•1)编码度盘•玻璃圆盘，刻划n个同心圆环•每个同心圆环——码道，n——码道数•外环码道圆环2n等分透光、不透光相间扇形区——编码•一个编码包含圆心角——δ=360÷2n(角度分辨率)•编码度盘可分辨的最小角度•向圆心方向，其余n−1个码道圆环分别被等分——•2n-1，2n-2,……21个编码•作用——确定当前方向位于外环码道的绝对位置•n=4时，24=16，角度分辨率δ=360÷16=22o30'•向圆心方向，其余3个码道编码数依次为23=8，22=4，21=2•每码道安置发光二极管，对称侧安置光敏二极管•发光管光线通过透光编码被光敏二极管接收——逻辑0•光线被不透光编码遮挡——逻辑1•获得该方向的二进制代码•4码道编码度盘——δ=22o30'，精度太低•提高码道数——减小δ•如，n=16，δ=360÷216=0o00'19.78•度盘半径不变增加码道数n——减小码道径向宽度•拓普康GTS-105N全站仪——R=35.5mm•n=16，求出Δ=2.22mm，太小•多码道编码度盘不易达到较高测角精度•现常用单码道编码度盘•度盘外环刻划无重复码段二进制编码•发光管照射编码度盘•接收管获取度盘位置编码信息•送微处理器译码为实际角值并送屏幕显示。•2)光栅度盘•玻璃圆盘径向均匀刻划交替透明/不透明辐射状条纹•指示光栅密度与度盘光栅相同，刻线倾斜一小角θ•出现明暗相间的条纹——莫尔条纹•指示光栅固定,光栅度盘随照准部转动,形成莫尔条纹•照准部转动一条刻线•莫尔条纹向上或下移动一周期•光敏二极管产生正弦规律变化电信号•整形电信号→成矩形脉冲信号•对矩形脉冲信号计数求得度盘旋转角值•译码器化算为度、分、秒送屏幕显示。•倾角θ与相邻明暗条纹间距w的关系w=dρ'/θ•θ=20'，w=172d，纹距w比栅距d大172倍•细分纹距w——提高测角精度•2全站仪概述•1)三同轴望远镜•望远镜视准轴、测距发射光轴、接收光轴•2)键盘•面板按键输入指令操作•按键——硬键，软键•硬键——一个固定功能，兼有第二、第三功能•软键——操作机载软件菜单，功能显示于屏幕底部•3)数据存储与通讯•闪存内存,存储24000个点的测量数据与坐标数据•一个RS232C串行通讯接口•专用数据线与PC机COM口或USB口连接•数据通讯软件——TKS-COM•实现全站仪与PC机双向数据传输。RS232接口•4)电子补偿器•竖轴倾斜量——视准轴CC(X轴)横轴HH(Y轴)•电子补偿器——单轴补偿(CC),双轴补偿(CC与HH)•液体补偿器补偿范围——±3'•3科维TKS-202R无棱镜测距(200m)全站仪•数字/字符键盘，绝对编码度盘•一测回方向观测中误差——±2•电子管水准器单轴补偿器范围——±3'•测程——2.3km(单棱镜),200m(无棱镜)•测距误差——2mm+2ppm•BT-L1A锂离子充电电池•电压：7.4V•容量：3000mAh•一块充满电的电池•可连续测距7小时•或连续测角20小时•一块电池充满电•需要3小时。科维TKS-202R全站仪操作面板科维TKS-202R全站仪开/关机界面TKS-202R键盘功能表TKS-202R“角度/距离/坐标/星键”模式菜单总图棱镜与基座棱镜对中杆•4科维TKS-202R全站仪的设置•可在星键模式,参数组1,参数组2下设置TKS-202R•1)星键•按键进入星键模式,再按键翻页菜单•按键退出星键菜单。•星键1页菜单——提高对比度,降低对比度•“星键”模式设置棱镜测距常数，气象参数tP15.273585.7985.279PPM•2)数字/字符键•按键执行“数据采集”命令•自动进入字符输入模式•新建内存文件名QH−506的方法：•按键输入字母Q,按键输入字母H•按键输入负号−,按键切换为数字输入模式•按键输入数字506•3)校正模式•按住键不放,按键开机,•屏幕显示“校正模式”菜单后,放开键,有3个命令。•(1)竖角零基准•盘左/盘右观测一个与望远镜同高的清晰目标•求出竖盘指标差,仪器根据测得的竖盘指标差•自动校准竖盘指标,使校准后的竖盘指标差为零。•(2)仪器常数•将检测求出的棱镜测距加常数,无棱镜测距加常数•乘常数输入到仪器内存中供测距时自动改正。•(3)频率检测模式•物镜端发射精测尺连续调制光•将便携式频率计的接收探头置于仪器物镜前•可测出仪器的精测尺调制频率。•仪器出厂时,工厂已对全站仪进行过严格检测•检测求出的每台仪器——•棱镜测距加常数/无棱镜测距加常数/乘常数•已输入到仪器内存中•同时注记于仪器U形支架右侧电池盒一边。•仪器编号为8K0811的机身U形支架右侧电池盒一边•“P:21.2mm”，“NP:20.0mm”•编号8K0811仪器出厂检测并已内置的•棱镜测距加常数P/无棱镜测距加常数NP•4)参数组2•按住键不放,按键开机,•屏幕显示“参数组2”菜单后,放开键,有3个命令•5.5科维TKS-202R全站仪的角度、距离、坐标模式•仪器出厂设置的开机模式为“角度模式”•在参数组2下的“模式设置/开机模式”——“测角”•1)角度模式•按键开机,约5秒钟后进入角度模式界面或按键•有3页软键菜单,按键循环翻页。•(1)角度模式P1页软键菜单•(置零)键:设置当前望远镜视准轴方向的•水平度盘读数为0o00’00”。•(锁定)键:锁定水平度盘读数值•假设已将全站仪安置在C点•将C→B方向的方位角设置为9o07’56”的方法•旋转全站仪照准部,当水平度盘读数接近9o时•旋紧水平固定螺旋,旋转水平微动螺旋•使水平度盘读数为9o07’56”•在角度模式P1页菜单•按键锁定水平度盘读数•使望远镜瞄准后视点B，按(是)键。•(置盘)键：将水平度盘读数设置为输入值。•使望远镜瞄准后视点B•按键。•执行“置盘”命令设置后视方位角•比执行“锁定”命令简单。•(2)角度模式P2页软键菜单•(补偿)键：打开或关闭电子补偿器。•它与星键2页软键菜单,按键调出界面相同•完成设置后按键退出界面。•(复测)键：将仪器作为复测经纬仪使用。•复测经纬仪主要用于地下或黑暗环境中的•水平角测量,现已很少使用。•(V%)键：使屏幕显示的竖盘读数•在天顶距与坡度之间切换。•tan(90o−89o12’01”)=1.4%•(3)角度模式P3页软键菜单•(H-蜂鸣)键：打开或关闭水平角蜂鸣声。•水平角蜂鸣声为“是”时,旋转照准部•当水平度盘读数接近0o/90o/180o/270o时发出蜂鸣声•执行该命令设置的水平角蜂鸣声,关机后不保存。•仪器出厂设置的“H-蜂鸣”为“关”•如要在开机时自动设置为“开”•应在参数组2将“其它设置/水平角蜂鸣”设置为“开”。•(R/L)键：使水平度盘读数在•右旋(Right)与左旋(Left)之间切换•右旋等价于——水平度盘为顺时针注记•左旋等价于——水平度盘为逆时针注记•同一个方向的“右旋角+左旋角=360o”。•(竖角)键：使竖盘读数在天顶距与竖直角之间切换•90o−89o12’01’=0o47’59”•2)距离模式•按键进入距离模式并自动测量目标点的距离•它有P1，P2两页软键菜单，按键循环翻页。•(1)距离模式P1页软键菜单•(测量)键：按设置的距离模式测距。•屏幕第3行显示实测的斜距(SD)值•完成测距后,按键切换显示平距(HD)，垂距(VD)。•(模式)键：设置距离模式为“精测”,“粗测”,“跟踪”•当设置为“跟踪”模式时,仪器将连续测距•且屏幕显示的距离值只到cm位•“粗测”模式的距离显示位可在“参数组1”界面下设置。•(S/A)键：设置音响模式。•设置棱镜测距加常数,乘常数PPM•输入温度气压计算气象比例改正数ppm。•(2)距离模式P2页软键菜单•(偏心)键：角度偏心,距离偏心,平面偏心,圆柱偏心。•①角度偏心•仪器安置在测站点O•目标点P不便于安置棱镜时•在P点附近的P'点安置棱镜•要求OP=OP'•执行“角度偏心”命令•先测量P'点的距离•再瞄准P点方向•多次按键切换•屏幕依次显示测站至P点的•平距HD,垂距VD,斜距SD•多次按键切换•屏幕依次显示P点的N,E,Z坐标。•②距离偏心•目标点P不便于安置棱镜时•在P点附近的P'点安置棱镜•执行“距离偏心”命令•先测量P'点的距离•输入P相对于P'的2个偏距•(左右偏距,右偏为正•前后偏距,后偏为正)•再瞄准P点方向•多次按键切换•屏幕依次显示测站至P点的•平距HD,垂距VD,斜距SD•多次按键切换•屏幕依次显示P点的N,E,Z坐标。•③平面偏心•执行“平面偏心”命令•依次瞄准平面上不在一条直线•的任意三点P1，P2，P3测距•再瞄准P点方向•多次按键切换•屏幕依次显示测站至P点的•平距HD,垂距VD,斜距SD•多次按键切换•屏幕依次显示P点的N,E,Z坐标。•④圆柱偏心•设P为圆柱的圆心•P1为直线OP与圆弧的交点•P2,P3分别为圆柱直径左右端点•执行“圆柱偏心”命令•先瞄准P1点测量•再瞄准P2点测量,按(设置)键•再瞄准P3点测量,按(设置)键•屏幕显示测站至圆心P的HR/HD•多次按键切换•屏幕依次显示测站至P点的•平距HD,垂距VD,斜距SD•多次按键切换•屏幕依次显示P点的N,E,Z坐标。•(放样)键：放样平距,垂距,斜距。•放样平距=5.704m的操作步骤：•执行“放样”命令,按(平距)键•输入待放样平距值5.704,使望远镜瞄准棱镜。•按(ENT)键测距,屏幕显示实测斜距值•按键切换屏幕显示•dHD=实测平距−设计平距•按键为显示棱镜点的N,E,Z坐标。•(NP/P)键：使反射器在“棱镜/无棱镜”之间切换。•它与星键1页软键菜单同名命令的功能相同•该设置在关机后不保存•关机后重新开机,自动恢复反射器类型为“棱镜”。•3)坐标模式•按键进入坐标模式并自动测量目标点的三维坐标•它有P1,P2,P3三页软键菜单，按键循环翻页。•(1)坐标模式P1页软键菜单•(测量)键：按设置的距离模式测距•并显示镜站点N,E,Z坐标。•(模式)键：设置距离模式为“精测”,“跟踪”,“粗测”•(S/A)键：设置音响模式。•(2)坐标模式P2页软键菜单•(镜高)键：输入棱镜高。•(仪高)键：输入仪器高。•(测站)键：输入测站点N,E,Z坐标。•(3)坐标模式P3页软键菜单•(偏心)键：与距离模式下的偏心命令相同。•(NP/P)键：使反射器类型在“棱镜/无棱镜”之间切换•使用坐标模式测量目标点三维坐标之前•应先设置测站与后视定向,坐标模式只能设置测站•后视定向可在角度模式,将后视方向水平盘读数•设置为后视方位角。设已将全站仪安置在C点•仪器高为1.456m,算出C→B后视方位角为9o07’56”•棱镜高为1.52m。•使望远镜瞄准B点的标志,按键进入角度模式•按(置盘)键，按键•完成后视方位角的设置。•按键进入坐标模式,按键翻页到2页软键菜单•按(测站)键，输入C点的三维坐标•按(ENT)键返回2页软键菜单•按(仪高)键，输入仪器高1.456•按(镜高)键，输入镜高1.52•6科维TKS-202R全站仪的菜单模式•按键进入菜单模式•有2页软键菜单，按键循环翻页。•菜单模式菜单总图•1)数据采集•测量并存储碎部点的测量数据与坐标数据•水平盘读数,竖盘读数,斜距存入测量文件•碎部点N,E,Z坐标存入坐标文件•执行“数据采集”命令,需先输入或选择文件名•按(输入)键为输入新文件名(最多10位字符)•按(调用)键为从内存文件名列表选择已有文件名•完成文件名选择后,进入“数据采集”菜单(2页)•(1)设置•在“数据采集2/2”菜单执行“设置”命令•在“参数设置1/2”菜单•设置“平距/斜距”——平距；“测量顺序”——单次。•设置“坐标自动计算”——开•在“参数设置2/2”菜单•设置“数据确认”——是。•(2)测站点输入•在“数据采集1/2”菜单执行“测站点输入”命令•输入测站点名——C,编码(可不输),仪器高——1.4