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全站儀在測(cè)量領(lǐng)域的應(yīng)用極為廣泛，幾乎涵蓋了所有需要高精度測(cè)量的場(chǎng)合。其電子版本的核心組成包括電源供應(yīng)、測(cè)角系統(tǒng)、測(cè)距系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理模塊、通訊接口，以及用戶交互界面如顯示屏和鍵盤。

相較于傳統(tǒng)的電子經(jīng)緯儀和光學(xué)經(jīng)緯儀，全站儀憑借其獨(dú)特的特殊部件，實(shí)現(xiàn)了更多功能和更高的便利性。這些特殊部件不僅使全站儀在結(jié)構(gòu)上獨(dú)具特色，也使其在功能上超越了一般測(cè)角、測(cè)距儀器。這些部件的存在不僅提升了測(cè)量精度和效率，還使得全站儀在復(fù)雜環(huán)境中也能穩(wěn)定工作，為各種測(cè)量任務(wù)提供了強(qiáng)有力的支持。

1．同軸望遠(yuǎn)鏡

全站儀的望遠(yuǎn)鏡設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了視準(zhǔn)軸與測(cè)距光波的發(fā)射、接收光軸的同軸化。其核心原理在于，在望遠(yuǎn)物鏡和調(diào)焦透鏡之間巧妙地設(shè)置了分光棱鏡系統(tǒng)。這一系統(tǒng)使得望遠(yuǎn)鏡具備多重功能：它可以將目標(biāo)成像在十字絲分劃板上，便于進(jìn)行角度測(cè)量；同時(shí)，測(cè)距部分的外光路系統(tǒng)確保了由光敏二極管發(fā)射的調(diào)制紅外光能夠經(jīng)過(guò)物鏡射向反光棱鏡，反射后再通過(guò)相同的路徑返回，最終由分光棱鏡引導(dǎo)至光電二極管進(jìn)行接收。

為了支持測(cè)距功能，全站儀內(nèi)部還設(shè)計(jì)了一個(gè)內(nèi)光路系統(tǒng)。這一系統(tǒng)通過(guò)分光棱鏡系統(tǒng)中的光導(dǎo)纖維，將光敏二極管發(fā)射的調(diào)制紅外光直接傳輸給接收端的光電二極管。通過(guò)比較內(nèi)外光路中調(diào)制光的相位差異，可以間接計(jì)算出光的傳播時(shí)間，從而精確計(jì)算實(shí)際距離。這種設(shè)計(jì)確保了全站儀在測(cè)量過(guò)程中的高精度和便捷性。

同軸性使得望遠(yuǎn)鏡一次瞄準(zhǔn)即可實(shí)現(xiàn)同時(shí)測(cè)定水平角、垂直角和斜距等全部基本測(cè)量要素的測(cè)定功能。加之全站儀強(qiáng)大、便捷的數(shù)據(jù)處理功能，使全站儀使用極其方便。

2．雙軸自動(dòng)補(bǔ)償

在儀器的校準(zhǔn)與調(diào)整中，雙軸自動(dòng)補(bǔ)償技術(shù)是一項(xiàng)關(guān)鍵功能。當(dāng)全站儀的縱軸發(fā)生傾斜時(shí)，傳統(tǒng)的盤左、盤右觀測(cè)值取中方法無(wú)法完全消除由此產(chǎn)生的角度觀測(cè)誤差。為了應(yīng)對(duì)這一問(wèn)題，現(xiàn)代全站儀配備了雙軸（或單軸）傾斜自動(dòng)補(bǔ)償系統(tǒng)。

該系統(tǒng)通過(guò)一種特殊構(gòu)造實(shí)現(xiàn)自動(dòng)補(bǔ)償。其核心是一個(gè)內(nèi)部填充液體、兩端為氣體的水泡，用于標(biāo)定絕對(duì)水平面。水泡的上下兩側(cè)分別安裝了發(fā)光二極管和光電管。當(dāng)全站儀處于絕對(duì)水平位置時(shí)，系統(tǒng)會(huì)記錄并設(shè)置初始運(yùn)算值為零。

在作業(yè)過(guò)程中，一旦全站儀發(fā)生傾斜，運(yùn)算電路會(huì)立即比較兩側(cè)二極管接收到的光強(qiáng)度差異，進(jìn)而計(jì)算出傾斜導(dǎo)致的位移。隨后，這一信息被傳送給控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)會(huì)據(jù)此自動(dòng)調(diào)整或補(bǔ)償角度讀數(shù)，確保度盤顯示的讀數(shù)為準(zhǔn)確值。

在現(xiàn)有的技術(shù)中，如Topcon和Trimble等品牌的全站儀，雙軸自動(dòng)補(bǔ)償?shù)膶?shí)現(xiàn)方式主要有兩種。一種是通過(guò)微處理器實(shí)時(shí)計(jì)算并直接修正輸出值，確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。另一種方式則是通過(guò)步進(jìn)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)微型絲桿，直接對(duì)偏移進(jìn)行物理補(bǔ)償，使軸始終保持在絕對(duì)水平狀態(tài)。這兩種方式均有效地提高了全站儀的測(cè)量精度和作業(yè)效率。

3．鍵盤

鍵盤是全站儀在測(cè)量時(shí)輸入操作指令或數(shù)據(jù)的硬件，全站型儀器的鍵盤和顯示屏均為雙面式，便于正、倒鏡作業(yè)時(shí)操作。

4．存儲(chǔ)器

全站儀配備存儲(chǔ)器是為了實(shí)時(shí)保存其采集的測(cè)量數(shù)據(jù)，以便后續(xù)根據(jù)需求將這些數(shù)據(jù)傳輸至其他設(shè)備如計(jì)算機(jī)，進(jìn)行更深層次的分析和應(yīng)用。在結(jié)構(gòu)上，全站儀的存儲(chǔ)器主要分為兩類：內(nèi)部存儲(chǔ)器（通常被稱為內(nèi)存）和外部存儲(chǔ)卡。

內(nèi)部存儲(chǔ)器類似于計(jì)算機(jī)的隨機(jī)存取內(nèi)存（RAM），它是全站儀內(nèi)部的一個(gè)臨時(shí)存儲(chǔ)區(qū)域，用于快速存取正在處理的數(shù)據(jù)。而外部存儲(chǔ)卡，通常被稱為PC卡或閃存卡，則是一種可移除的存儲(chǔ)介質(zhì)，其功能與計(jì)算機(jī)的硬盤或固態(tài)驅(qū)動(dòng)器類似，能夠長(zhǎng)期、穩(wěn)定地保存大量數(shù)據(jù)。通過(guò)這兩種存儲(chǔ)器，全站儀能夠高效地管理測(cè)量數(shù)據(jù)，確保數(shù)據(jù)的完整性和可訪問(wèn)性。

5．通訊接口

全站儀可以通過(guò)BS—232C通訊接口和通訊電纜將內(nèi)存中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)輸入計(jì)算機(jī)，或?qū)⒂?jì)算機(jī)中的數(shù)據(jù)和信息經(jīng)通訊電纜傳輸給全站儀，實(shí)現(xiàn)雙向信息傳輸。