全站儀,全稱為全站型電子測距儀,是一種集光、機、電于一體的高技術(shù)測量儀器,廣泛應(yīng)用于各種工程測量、地形測繪、建筑施工等領(lǐng)域。其測距原理及測距方式如下:
一、全站儀測距原理
全站儀測距原理是通過測量光波的往返時間來計算目標(biāo)物體與全站儀之間的距離。具體來說,全站儀會發(fā)射一束紅外線或激光束,該光束經(jīng)過反射后返回到全站儀的接收器。全站儀通過測量光波從發(fā)射到接收的時間間隔來獲取往返時間,然后利用光速為已知常數(shù),將往返時間轉(zhuǎn)換為距離。最后,全站儀會根據(jù)測得的距離和其他實測數(shù)據(jù)(如水平角和垂直角)計算出目標(biāo)物體的坐標(biāo)。
二、全站儀測距方式
全站儀的測距方式主要分為紅外測距和激光測距兩種:
1、紅外測距:
原理:傳統(tǒng)上采用的是紅外光進行相位法測距。工作原理是由儀器發(fā)出的連續(xù)正弦電磁波信號在被測距離上往返傳播而產(chǎn)生的相位變化(即相位差),根據(jù)相位差求得傳播時間,從而求得距離。
特點:這種測量方式必須要求在待測點處設(shè)置帶全反射功能的棱鏡,這樣儀器才能獲得足夠的反射信號進行計算,得出距離。在普通紅外光時測程為1~2km。
2、激光測距:
原理:以安裝在同軸望遠(yuǎn)鏡的光敏二極管以一定光學(xué)路徑發(fā)出調(diào)制微波或紅外線信號,通過測量點的直角棱鏡被反射后通過相同的光學(xué)路徑返回并被分光棱鏡傳遞至傳感器以接受回饋,通過計算原始信號與反射信號的相位差來計算路程的遠(yuǎn)近。無棱鏡測距時,測距信號是激光,測量較近的目標(biāo)時無需在目標(biāo)點設(shè)置全反射的棱鏡,經(jīng)過物體的漫反射回全站儀的信號已經(jīng)足夠強到儀器可以識別,并通過計算得出所測目標(biāo)點的距離。
特點:選擇激光測距時,測程可達(dá)5km。當(dāng)所測距離超過普通紅外光測距測程時,可選擇激光測距。
此外,在實際應(yīng)用中,全站儀測距原理的精度受多種因素影響,如大氣折射、目標(biāo)反射率和儀器精度等。因此,在測量過程中,應(yīng)注意避免對準(zhǔn)強反射目標(biāo)(如交通燈)進行距離測量,因為這些目標(biāo)可能會導(dǎo)致測量結(jié)果錯誤或不準(zhǔn)確。同時,為了提高測量精度,還應(yīng)采取相應(yīng)的校正措施來減少這些因素的影響。