数字水准仪产品及原理介绍.ppt

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1、数字水准仪工作原理7/18/20211*三、LeicaDNA03/10的特性和优点1重量轻.直观好用的字母数字键盘(TPS700概念)。大存贮容量.闪存.PCMCIA卡槽.RS232接口.易提，易搬。缩短了学习时间.快速、容易、方便的数据存贮，无电缆，可处理大的任务。长期保存数据不用电。易进行野外与办公室的数据传输。可增加外部数据采集器。特性优点7/18/20212*LeicaDNA03/10的特性和优点28行24字符的大屏幕显示机载程序功能用户键。程序键。显示屏液晶加热易读数。减少了外部计算。快速进入用户自定义的操作，

2、在线程序和编码功能。可在寒冷条件下继续工作。特性优点7/18/20213*LeicaDNA03/10的特性和优点3双侧无限位微动螺旋钻石般的圆水准器(有照明)带有概略瞄准器的固定提把低耗能电池字母数字键盘RS232接口PCMCIA卡优秀的光学系统可定制的显示屏7/18/20214*LeicaDNA03/10的特性和优点4中轴位置的测量按钮分离的DATA和ESC键分离的开关键独立的的定位键内存:6000测量点或1650个测站的前后视杰出的设计和外型宽大的LC显示屏可变的数据输出格式7/18/20215*‘你所要用的’-

3、应用程序和功能机内即时调用应用简单，操作容易在线作业管理按当地需求改制显示内容用户可定义数据输出格式DNA系列软件–概要7/18/20216*DNA系列的外部特性显示内容可按层、名称和流程定制固件是可升级仪器软件接口上载通过PCMCIA卡输出数据7/18/20217*四、数字水准仪工作原理1、相关法（威特NA2000，LeicaNA03/10）2、几何法3、相位法7/18/20218*1、相关法-仪器光路示意图LeicaDNA系列数字水准仪采用相关法7/18/20219*相关法—标尺及相关原理（1）徕卡数字水准仪配套的水

4、准标尺为伪随机条码，该条码图象已被存储在数字水准仪中作为参考信号。在条码标尺上，最窄的条码宽为2.025mm（黑的、黄的或白的），称为基本码宽。在标尺上共有2000个基本码(指4.05m的标尺)，不同数量的同颜色的基本码相连在一起，就构成了宽窄不同的码条。7/18/202110*相关法—标尺及相关原理（2）测量信号与参考信号进行比较，这就是相关过程,称为相关。例如先与标尺底部对齐，发现不相同，然后往上移动一个步距（基本码宽），再比较，直到两码相同为止，或说两信号相同为止，也就是最佳相关位置时，读数就可以确定。如图中的０.

5、116ｍ。移动一个基本码宽来进行比较的精度是不够的，但是可以作为粗相关过程，得到粗读数。再在粗读数上下选取一定范围，减少步距，进行精相关，就可以得到精度足够的读数。7/18/202111*相关法—标尺及相关原理（3）由于标尺到仪器的距离不同，条码在探测器上成像的“宽窄”也将不同，测量信号片段条码的“宽窄”会变化，引起相关困难。徕卡数字水准仪采用二维相关法，以一定步距改变仪器内部参考信号的“宽窄”与CCD采集到的测量信号相比较，如果没有相同的两信号，则再改变，再进行一维相关，直到信号相同为止。参考信号的“宽窄”与视距是对应

6、的。“宽窄”相同的两信号相比较是求视线高的过程，在此二维相关中，一维是视距，另一维是视线高，二维相关之后视距就可以精确算出。7/18/202112*相关法—标尺及相关原理（4）由于标尺到仪器的距离不同，条码在探测器上成像的“宽窄”也将不同，测量信号片段条码的“宽窄”会变化，引起相关困难。徕卡数字水准仪采用二维相关法，以一定步距改变仪器内部参考信号的“宽窄”与CCD采集到的测量信号相比较，如果没有相同的两信号，则再改变，再进行一维相关，直到信号相同为止。参考信号的“宽窄”与视距是对应的。“宽窄”相同的两信号相比较是求视线高

7、的过程，在此二维相关中，一维是视距，另一维是视线高，二维相关之后视距就可以精确算出。7/18/202113*相关法—标尺及相关原理（5）移动一个基本码宽来进行比较的精度是不够的，但是可以作为粗相关过程，得到粗读数。再在粗读数上下选取一定范围，减少步距，进行精相关，就可以得到精度足够的读数。7/18/202114*相关法—调焦移动传感器可以想象从原始参考信号一步一步缩放比较的相关的计算量会很大，使读数时间过长。为了缩短读数时间，徕卡数字水准仪内部设计有调焦移动量传感器采集调焦镜的移动量，由此可以反算出概略视距，初步可以确定

8、物像比例。对仪器内部的参考信号的“宽窄”进行缩放，使其接近探测器采集到的测量信号的“宽窄”，然后再进行二维相关。这样可以减少８０％的相关计算量．使读数时间缩短到3秒以内。7/18/202115*相关法—电子原理调焦编码器补偿器监视CCD读出电子部件ADACCU500mAh模块信号处理芯片8BitCPUGatearra