经纬仪视准轴误差检验几种方法和其区别

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1、经纬仪视准轴误差检验几种方法和其区别　　摘要：为了保证角度测量的精度，经纬仪的主要轴线（视准轴、水平轴、垂直轴）之间应满足一定的几何关系，其中视准轴与水平轴不正交，称之为视准轴误差，本文论述了视准轴误差检验的几种方法及区别。Abstract：Inordertoensuretheaccuracyofanglemeasurement，themainaxisofthetheodolite（collimationaxis，horizontalaxis，verticalaxis）shouldsatisfycertaingeometricrelationship.Thecollimationaxisa

2、ndthehorizontalaxisarenotorthogonal，calledcollimationaxiserror.Thisarticlediscussesthecollimationtestseveralmethodsandtheirdifferences.关键词：经纬仪；视准轴误差；检验方法Keywords：theodolite；collimationaxiserror；inspectionmethods中图分类号：P213文献标识码：A文章编号：1006-4311（2014）03-0070-021概述5视准轴与水平轴不正交，视准轴偏离正确方向一个角度c，所产生的误差称为视准

3、轴误差，如图1所示。规定视准轴偏向垂直度盘一侧时c为正，反之为负。视准轴误差产生的原因主要是由于望远镜十字丝分划板安置不正确，使望远镜的十字丝中心偏离了正确的位置，引起视准轴位置发生变化，此外，望远镜调焦透镜运行时晃动、外界温度变化，也会造成视准轴不与水平轴正交，从而产生视准轴误差。当横轴水平，若视准轴与横轴不正交，望远镜绕横轴旋转的旋转面是一个圆锥面。用该仪器照准同一铅垂面内不同高度的目标时，将有不同的水平度盘读数，这样，则会对测量水平角测量带来误差。经纬仪视准轴与横轴的正交性检验主要有三种方法，即读数法、四分之一法和高低点法，下面分别讨论这几种方法的检验原理及其区别。2经纬仪视准轴误差

4、检验的几种方法2.1读数法检验检验时，选择与仪器大致相同高度的目标，整平仪器后，使望远镜大致水平；首先在盘左位置瞄准一目标，读得水平度盘读数M1，如图2所示，由于C值的存在，在盘左位置将使读数M1多读了一个C值；然后倒转望远镜，以盘右位置瞄准原目标，读得水平度盘读数M2，如图3所示，由于C值的存在，在盘右位置将使读数M2少读了一个C值。通过下面公式（1），可计算出视准轴误差C，如果C值超过规范的要求，则应予以校正。2C=M1-M2±180°（1）5此方法要求照准目标高度与仪器高度大致相等，如果仪器同目标不等高，经纬仪视线处于倾斜状态时，按（1）式求出的C值，既包含视准轴与横轴不正交对水平角

5、产生的误差（视准轴误差），也包含横轴不水平对水平角的影响（横轴误差）。此外这种方法由于在度盘上读数，必然会受到度盘偏心误差的影响，所以这种方法不适合单指标读数的经纬仪（如北光或苏光生产的J6经纬仪）视准轴误差的检验。2.2四分之一法检验在平坦地区选择相距约60m的A、B两点，在中点O安置经纬仪，A点设一标志，在B点横置一根刻有毫米分划的直尺，尺子与OB垂直，且A点标志、B尺和仪器的横轴大致同高。检验方法如下：①先用盘左位置瞄准A点，固定照准部；②纵转望远镜，如图4所示，望远镜视准轴绕HH1旋转，则在B尺上照准处为B1点；③用盘右位置瞄准A点，固定照准部；④纵转望远镜，如图5所示，望远镜视准

6、轴绕HH1旋转，则在B尺上照准处为B2点；⑤在B尺上读出B1、B2两点的距离，记为N；⑥计算C值：C=1/2*ARCTAN（N/2D）5因为此种检验方法不在度盘上读数，所以不受度盘偏心的影响，能够适合于单指标经纬仪的检校，例如北光或苏光生产的J6经纬仪。2.3高低点法检验测定时，在距仪器5m以外的地方设置高、低两个目标，两点应大致在同一铅垂线上，用仪器观测两点的垂直角的绝对值应不小于3°，其绝对值应大致相等，其差不得超过30”（设置目标时可用仪器指挥）。①观测高低两点的水平角6个测回，每测回均匀变换水平度盘和测微器位置。变化按高、低点方向分别比较，对J07、J1型仪器不得超过6”，对J2型

7、仪器不得超过10”；各测回角度值互差J07、J1型仪器应小于3”，J2型仪器应小于8”。②观测高、低点的垂直角α高和α低，用中丝法测3个测回。垂直角和指标差互差均不超过10”。③计算水平轴倾斜误差：令C为视准轴误差，i为横轴误差，依据视准轴误差和横轴误差对水平角观测的影响规律，有如下的观测方程式：（L-R）■=■+2itanα■（L-R）■=■+2itanα■（2）考虑到所设高、低点α■=α■=α，由两式相加和相减分别可