1、全站仪是什么？

　　全站仪，即全站型电子测距仪（Electronic Total Station），是一种集光、机、电为一体的高技术测量仪器，是集水平角、垂直角、距离（斜距、平距）、高差测量功能于一体的测绘仪器系统。与光学经纬仪比较电子经纬仪将光学度盘换为光电扫描度盘，将人工光学测微读数代之以自动记录和显示读数，使测角操作简单化，且可避免读数误差的产生。因其一次安置仪器就可完成该测站上全部测量工作，所以称之为全站仪。广泛用于地上大型建筑和地下隧道施工等精密工程测量或变形监测领域。

　　全站仪能自动地测量角度和距离，并能按一定程序和格式将测量数据传送给相应的数据采集器。全站仪自动化程度高，功能多，精度好，通过配置适当的接口，可使野外采集的测量数据直接进入计算机进行数据处理或进入自动化绘图系统。

　　2、全站仪原理

　　全站仪工作原理

　　全站仪主要由测角系统、测距系统、数据处理系统及通讯接口、键盘、电源等部分构成，其中，测角系统用于完成测角功能；测距系统用于完成测距功能；数据处理系统用于完成对数据的自动记录功能；通讯接口用于将内存与计算机连接起来，实现双向信息传输；键盘用于在测量过程中输入数据或操作指令；电源用于给全站仪提供工作所需能量。除此之外，全站仪还可根据需要接入同轴望远镜、双轴自动补偿系统等辅助设施，以增加其可完成功能。

　　全站仪测距原理

　　1、电子测距技术

　　电子测距的基本原理是利用电磁波在空气中传播的速度为已知这一特性，测定电磁波在被测距离上往返传播的时间来求得距离值。但是，这种直接测距的方法实现起来非常困难，当我们要求较高的测量精度时，对测量时间的要求很高，这在实践过程中是非常困难的。因此，在实际的测距过程中可以根据此原理采取改进的方法进行测距。在实际过程中主要用两种方法，脉冲法和相位法。

　　2、电子测角技术

　　电子测角，即角度测量的数字化，也就是自动数字显示角度测量结果，其实质是用一套角码转换系统来代替传统的光学读数系统。目前，这套转换系统有两类：一类是采用光栅度盘的所谓“增量法”测角；一类是采用编码度盘的所谓“绝对法”测角。【详细】

　　3、全站仪分类

　　按其外观结构分

　　1、积木型（Modular，又称组合型）

　　早期的全站仪，大都是积木型结构，即电子速测仪、电子经纬仪、电子记录器各是一个整体，可以分离使用，也可以通过电缆或接口把它们组合起来，形成完整的全站仪。

　　2、整体型（Integral）

　　随着电子测距仪进一步的轻巧化，现代的全站仪大都把测距，测角和记录单元在光学、机械等方面设计成一个不可分割的整体，其中测距仪的发射轴、接收轴和望远镜的视准轴为同轴结构。这对保证较大垂直角条件下的距离测量精度非常有利。

　　按测量功能分

　　1、经典型全站仪（Classical total station）

　　经典型全站仪也称为常规全站仪，它具备全站仪电子测角、电子测距和数据自动记录等基本功能，有的还可以运行厂家或用户自主开发的机载测量程序。其经典代表为徕卡公司的TC系列全站仪。

　　2、机动型全站仪（Motorized total station）

　　在经典全站仪的基础上安装轴系步进电机，可自动驱动全站仪照准部和望远镜的旋转。在计算机的在线控制下，机动型系列全站仪可按计算机给定的方向值自动照准目标，并可实现自动正、倒镜测量。徕卡TCM系列全站仪就是典型的机动型全站仪。

　　3、无合作目标性全站仪（Reflectorless total station）

　　无合作目标型全站仪是指在无反射棱镜的条件下，可对一般的目标直接测距的全站仪。因此，对不便安置反射棱镜的目标进行测量，无合作目标型全站仪具有明显优势。如徕卡TCR系列全站仪，无合作目标距离测程可达1000m，可广泛用于地籍测量，房产测量和施工测量等。

　　4、智能型全站仪（Robotic total station）

　　在自动化全站仪的基础上，仪器安装自动目标识别与照准的新功能，因此在自动化的进程中，全站仪进一步克服了需要人工照准目标的重大缺陷，实现了全站仪的智能化。在相关软件的控制下，智能型全站仪在无人干预的条件下可自动完成多个目标的识别、照准与测量。因此，智能型全站仪又称为“测量机器人”，典型的代表有徕卡的TCA型全站仪等。

　　按测距仪测距

　　1、短距离测距全站仪

　　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。【详细】

　　4、全站仪使用方法

　　1、测量前的准备工作

　　（1）电池的安装（注意：测量前电池需充足电）

　　①把电池盒底部的导块插入装电池的导孔。

　　②按电池盒的顶部直至听到“咔嚓”响声。

　　③向下按解锁钮，取出电池。

　　（2）仪器的安置

　　①在实验场地上选择一点，作为测站，另外两点作为观测点。

　　②将全站仪安置于点，对中、整平。

　　③在两点分别安置棱镜。

　　（3）竖直度盘和水平度盘指标的设置

　　①竖直度盘指标设置。

　　松开竖直度盘制动钮，将望远镜纵转一周（望远镜处于盘左，当物镜穿过水平面时），竖直度盘指标即已设置。随即听见一声鸣响，并显示出竖直角。

　　②水平度盘指标设置。

　　松开水平制动螺旋，旋转照准部360，水平度盘指标即自动设置。随即一声鸣响，同时显示水平角。至此，竖直度盘和水平度盘指标已设置完毕。

　　注意：每当打开仪器电源时，必须重新设置指标。

　　（4）调焦与照准目标

　　操作步骤与一般经纬仪相同，注意消除视差。

　　2、角度测量

　　（1）首先从显示屏上确定是否处于角度测量模式，如果不是，则按操作转换为距离模式。（2）盘左瞄准左目标A,按置零键，使水平度盘读数显示为0°00′00〃，顺时针旋转照准部，瞄准右目标B，读取显示读数。

　　（3）同样方法可以进行盘右观测。

　　（4）如果测竖直角，可在读取水平度盘的同时读取竖盘的显示读数。

　　3、距离测量

　　（1）设置棱镜常数

　　测距前须将棱镜常数输入仪器中，仪器会自动对所测距离进行改正。

　　（2）设置大气改正值或气温、气压值

　　光在大气中的传播速度会随大气的温度和气压而变化，15℃和760mmHg是仪器设置的一个标准值，此时的大气改正为0ppm。实测时，可输入温度和气压值，全站仪会自动计算大气改正值（也可直接输入大气改正值），并对测距结果进行改正。

　　（3）量仪器高、棱镜高并输入全站仪

　　（4）距离测量

　　照准目标棱镜中心，按测距键，距离测量开始，测距完成时显示斜距、平距、高差。HD为水平距离，VD为倾斜距离。

　　全站仪的测距模式有精测模式、跟踪模式、粗测模式三种。精测模式是最常用的测距模式，测量时间约2.5S，最小显示单位1mm；跟踪模式，常用于跟踪移动目标或放样时连续测距，最小显示一般为1cm，每次测距时间约0.3S；粗测模式，测量时间约0.7S，最小显示单位1cm或1mm。在距离测量或坐标测量时，可按测距模式（MODE）键选择不同的测距模式。

　　应注意，有些型号的全站仪在距离测量时不能设定仪器高和棱镜高，显示的高差值是全站仪横轴中心与棱镜中心的高差。

　　4、坐标测量

　　（1）设定测站点的三维坐标。

　　设定测站点的三维坐标。然后设定后视点的坐标或设定后视方向的水平度盘读数为其方位角。当设定后视点的坐标时，全站仪会自动计算后视方向的方位角，并设定后视方向的水平度盘读数为其方位角。

　　（2）设置棱镜常数。

　　（3）设置大气改正值或气温、气压值。

　　（4）量仪器高、棱镜高并输入全站仪。

　　（5）照准目标棱镜，按坐标测量键，全站仪开始测距并计算显示测点的三维坐标。

　　5、全站仪精度等级含义

　　在全站仪标称精度标识如（A+Bppm×D）mm中：

　　A，代表仪器的固定误差，主要是由仪器加常数的测定误差、对中误差、测相误差造成的，固定误差与测量的距离没有关系。即不管测量的实际距离多远，全站仪都将存在不大于该值的固定误差。

　　Bppm×D公里代表比例误差，其中的B是比例误差系数，它主要由仪器频率误差、大气折射率误差引起。ppm是百万分之一的意思（parts per million），是针对1km即1000000mm距离的误差单位是mm。D是全站仪或者测距仪实际测量的距离值，单位是km。

　　随着实际测量距的变化，仪器的这比例误差部分也就按比例的变化。例如，当距离为1km的时候，比例误差为Bmm。对于一台测距精度为（1+2ppm×D）mm的全站仪或者测距仪，当被测量距离为1公里时，仪器的测距精度为1mm+2ppm×1（km）=3mm,也就是说，全站仪测距1km，最大测距误差不大于3mm.特别指出的是，标称测距精度是一中误差极限的概念，也就是说，每台全站仪或者测距仪测距误差不得超过生产厂家提供的标称测距精度。

　　6、全站仪和经纬仪的区别PK 区别在哪

全站仪

经纬仪

　　全站仪，全站式电子速测仪，用于工程定位。

　　经纬仪，用于点位测量，用于工程定位。

　　两者区别

　　1、经纬仪主要功能是用来测角度的，分水平角及垂直角！在没有全站仪之前它还用来立点放样。

　　2、全站仪的其实简单点来说就是水准仪及经纬仪，测距仪+测量软件的综合点，它的出现可以说是大大提高了测量人员的工作效率。它的功能除了经纬仪及水准仪（不能完全代替水准仪，水准仪测标高的精度是别的任何仪器不可以取代的）的功能外还有数据采集及工程放样！

　　7、全站仪维护保养

　　1、物镜、目镜和棱镜的清洁与保养

　　（1）吹净透镜和棱镜上的灰尘；

　　（2）不要用手触摸光学零件；

　　（3）只能用干净柔软的布清洁光学零件，如需要可用纯酒精蘸湿后使用；

　　（4）不要使用其它液体，因为可能损坏仪器零部件；

　　（5）如果反射棱镜的温度比周围环境温度低则易生雾。不要简单地擦拭，可把棱镜放进衣物或容器内使之与周围温度适应，雾会消失。

　　2、仪器受潮后的处理

　　仪器受潮后，应将其从仪器箱中取出，在温度不超过40℃（108℉）的条件下干燥仪器、仪器箱、箱内的塑料泡沫及其它附件，然后清洁处理。直到所有设备完全干燥后再放入仪器箱。

　　3、电缆线及插头的保养

　　要保持插头清洁、干燥，及时吹去连接电缆插头的灰尘。

　　4、主机及基座的保养

　　望远镜与机身支架的连接处应经常用干净的布清理，如果灰尘等堆积过多，会造成望远镜的转动困难或卡死现象；基座的角螺旋处应保持干净、清洁，有灰尘应及时清理，以免出现卡死的现象。

　　8、全站仪选购

技术指标

根据行业、施工的项目内容、技术设计要求、业主、监理要求等因素考虑技术指标和精度是否满足使用场合要求，再看一般技术指标有哪些更有助于提高工作效率，通常测距速度及电池工作时间会对使用者影响较大。

程序和操作

程序多而实用又完美的仪器才能胜任工作量大、时间紧的测绘工程，同时仪器的操做界面要简洁、方便、具人性化，应像手机一样，容易操作，建站快，有各种提示，录入编码方便等等。

考虑电池

有很多人不关心这个问题，以为有一块备用的电池就可解决。不好的电池测几十个点就没电了，两块又能怎样？在崇山峻岭上上哪找插座去？另外全站仪的电池价格不菲，从几百元到几千元不等。一旦有些型号的仪器厂家不生产了那就麻烦了。

售后服务

仪器的售后服务及维修也是必须考虑的一个重要因素，国产全站仪有着先天的劣势，一般进口全站仪维修一次花上几千元，另外如果仪器保修期限长，对用户来说也是很实惠的。

选择品牌

全站仪这个产品比较特殊，要求精度、稳定性、加工工艺等因素综合考虑，材质好才能保证性能稳定，精密的加工工艺才能保证仪器的精度，好的全站仪的螺丝都很细至，均是细扣，可防各种震动引起的螺丝松动，就是这样的防锈防尘、零件不松动的细节才能保证仪器的稳定性。