數(shù)字測(cè)圖項(xiàng)目2：數(shù)字測(cè)圖外業(yè)數(shù)據(jù)采集目錄CONTENTS全站儀測(cè)角原理0102全站儀測(cè)距原理全站儀測(cè)角原理01知識(shí)點(diǎn)5：全站儀測(cè)量原理電子全站儀：同時(shí)進(jìn)行角度測(cè)量和距離測(cè)量水平角豎直角斜距平距高差電子測(cè)角分類編碼度盤測(cè)角光柵度盤測(cè)角知識(shí)點(diǎn)5：全站儀測(cè)量原理編碼度盤測(cè)角原理1、編碼度盤碼道區(qū)間知識(shí)點(diǎn)5：全站儀測(cè)量原理結(jié)論：識(shí)別望遠(yuǎn)鏡照準(zhǔn)方向落在哪一個(gè)區(qū)間是編碼度盤測(cè)角的關(guān)鍵。區(qū)間編碼刻度值區(qū)間編碼刻度值000000000810001800010001223091001302001045001010100030011673011101124730401009000121100270005010130131101292306011013500141110315007011115730151111337304碼道編碼度盤角度對(duì)照表如何識(shí)別區(qū)間？？編碼度盤測(cè)角原理1、編碼度盤知識(shí)點(diǎn)5：全站儀測(cè)量原理2、編碼度盤光電讀數(shù)識(shí)別原理1001-E-E旋轉(zhuǎn)軸發(fā)光二極管接收二極管R度盤編碼度盤測(cè)角原理知識(shí)點(diǎn)5：全站儀測(cè)量原理3、角度分辨率設(shè)δ--角度分辨率S--區(qū)間數(shù)，則設(shè)n--碼道數(shù)，則若提高角度分辨率δ，必須增加碼道數(shù)n。結(jié)論：編碼度盤測(cè)角原理知識(shí)點(diǎn)5：全站儀測(cè)量原理3、角度分辨率示例：右圖角度分辨率為22.5度，若提高至20〞，由則需刻成360°/20〞=64800個(gè)區(qū)間，而64800≈216

，即需16碼道。困難：受光電器件尺寸限制，靠增加碼道提高角度分辨率很不現(xiàn)實(shí)。故直接利用該法精度較低。編碼度盤測(cè)角原理知識(shí)點(diǎn)5：全站儀測(cè)量原理光柵度盤測(cè)角原理1、光柵直線光柵扇形光柵具有密集等寬等距線條的光學(xué)元件。圓形光柵知識(shí)點(diǎn)5：全站儀測(cè)量原理特點(diǎn)：柵距越小，則角度分劃值越小，即測(cè)角精度越高。示例：當(dāng)角度分劃值為1′44″,在80mm直徑的光柵度盤上，將刻劃12500條細(xì)線(刻線密度為50條／mm)。結(jié)論：要想再提高測(cè)角精度，必須對(duì)其作進(jìn)一步的細(xì)分。然而，這樣小的柵距，再細(xì)分實(shí)屬不易。如何提高測(cè)角精度呢？光柵度盤測(cè)角原理1、光柵知識(shí)點(diǎn)5：全站儀測(cè)量原理2、莫爾條紋光柵度盤測(cè)角原理知識(shí)點(diǎn)5：全站儀測(cè)量原理3、莫爾條紋的特點(diǎn)1、兩光柵之間夾角越小，條紋越粗，即相鄰明條紋或暗條紋之間的距離越大。2、在垂直于光柵構(gòu)成的平面方向上，條紋亮度按正弦規(guī)律周期性變化。光柵度盤測(cè)角原理知識(shí)點(diǎn)5：全站儀測(cè)量原理B3、莫爾條紋的特點(diǎn)光柵度盤測(cè)角原理知識(shí)點(diǎn)5：全站儀測(cè)量原理3、光柵移動(dòng)一個(gè)光柵距

莫爾條紋移動(dòng)一個(gè)條紋寬度B

(莫爾條紋明暗變化一周期)

B3、莫爾條紋的特點(diǎn)光柵度盤測(cè)角原理知識(shí)點(diǎn)5：全站儀測(cè)量原理4、莫爾條紋對(duì)光柵具有位移放大作用如圖

q光柵2光柵1wB由于θ角很小，則：

莫爾條紋寬度B對(duì)光柵距

的放大關(guān)系為：B/22θ/23、莫爾條紋的特點(diǎn)光柵度盤測(cè)角原理知識(shí)點(diǎn)5：全站儀測(cè)量原理4、莫爾條紋對(duì)光柵具有位移放大作用放大倍數(shù)隨光柵夾角的減小而增大。若光柵距固定，條紋寬度B隨的減小而增大。結(jié)論：3、莫爾條紋的特點(diǎn)光柵度盤測(cè)角原理知識(shí)點(diǎn)5：全站儀測(cè)量原理4、莫爾條紋對(duì)光柵具有位移放大作用示例：當(dāng)=10，=0.01mm時(shí):

根據(jù)B/ω=1/θ

得出B/ω≈344，B=344=3.44mm結(jié)論：光柵距為1個(gè)單位，莫爾條紋的寬度就為344個(gè)單位，這就有利于我們進(jìn)行測(cè)量。3、莫爾條紋的特點(diǎn)光柵度盤測(cè)角原理知識(shí)點(diǎn)5：全站儀測(cè)量原理4、莫爾條紋測(cè)角裝置與原理莫爾條紋測(cè)角裝置發(fā)射光學(xué)系統(tǒng)發(fā)光管光電接收管接收光學(xué)系統(tǒng)指示光柵光柵度盤光柵度盤測(cè)角原理知識(shí)點(diǎn)5：全站儀測(cè)量原理莫爾條紋測(cè)角原理

光電接收管接收光學(xué)系統(tǒng)指示光柵光柵度盤發(fā)射光學(xué)系統(tǒng)發(fā)光管4、莫爾條紋測(cè)角裝置與原理光柵度盤測(cè)角原理知識(shí)點(diǎn)5：全站儀測(cè)量原理光柵度盤轉(zhuǎn)動(dòng)方向光電流轉(zhuǎn)動(dòng)一條光柵指示光柵轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)光柵距

莫爾條紋明暗變化一個(gè)周期

莫爾條紋光信號(hào)強(qiáng)度變化一個(gè)周期

光電接收管中的電流變化一周期。莫爾條紋測(cè)角原理4、莫爾條紋測(cè)角裝置與原理光柵度盤測(cè)角原理知識(shí)點(diǎn)5：全站儀測(cè)量原理5、光柵度盤轉(zhuǎn)動(dòng)方向判別a

b在測(cè)角裝置中，增加一個(gè)光電接收管b，它與原來(lái)的光電接收管a的間隔為B/4。如下圖：B/4ab光柵度盤測(cè)角原理知識(shí)點(diǎn)5：全站儀測(cè)量原理

順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，莫爾條紋從左向右移動(dòng)，a管電流信號(hào)超前b管電流信號(hào)90°光電流轉(zhuǎn)動(dòng)方向ba光柵度盤指示光柵ab5、光柵度盤轉(zhuǎn)動(dòng)方向判別光柵度盤測(cè)角原理知識(shí)點(diǎn)5：全站儀測(cè)量原理

逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，莫爾條紋從右向左移動(dòng)，a管電流信號(hào)滯后b管電流信號(hào)90°結(jié)論：根據(jù)a、b中電流相位差的不同，可識(shí)別度盤的順時(shí)針或逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，使電路控制脈沖可逆計(jì)數(shù)器，順時(shí)針加法計(jì)數(shù)，逆時(shí)針減法計(jì)數(shù)。光電流a轉(zhuǎn)動(dòng)方向bab5、光柵度盤轉(zhuǎn)動(dòng)方向判別光柵度盤測(cè)角原理知識(shí)點(diǎn)5：全站儀測(cè)量原理編碼度盤和光柵度盤比較分析增量式測(cè)角角度誤差累積關(guān)機(jī)角度信息不保留開機(jī)需