全站儀,，即全站型電子測距儀（Electronic Total Station），是一種集光,、機,、電為一體的高技術(shù)測量儀器，是集水平角,、垂直角,、距離（斜距、平距）,、高差測量功能于一體的測繪儀器系統(tǒng),。與光學(xué)經(jīng)緯儀比較電子經(jīng)緯儀將光學(xué)度盤換為光電掃描度盤，將人工光學(xué)測微讀數(shù)代之以自動記錄和顯示讀數(shù),，使測角操作簡單化,，且可避免讀數(shù)誤差的產(chǎn)生,。因其一次安置儀器就可完成該測站上全部測量工作，所以稱之為全站儀,。廣泛用于地上大型建筑和地下隧道施工等精密工程測量或變形監(jiān)測領(lǐng)域,。

全站儀能自動地測量角度和距離，并能按一定程序和格式將測量數(shù)據(jù)傳送給相應(yīng)的數(shù)據(jù)采集器,。全站儀自動化程度高,，功能多，精度好,，通過配置適當(dāng)?shù)慕涌?，可使野外采集的測量數(shù)據(jù)直接進入計算機進行數(shù)據(jù)處理或進入自動化繪圖系統(tǒng)。 [詳細(xì)>>]

全站儀工作原理

全站儀主要由測角系統(tǒng),、測距系統(tǒng),、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)及通訊接口、鍵盤,、電源等部分構(gòu)成,，其中，測角系統(tǒng)用于完成測角功能,；測距系統(tǒng)用于完成測距功能；數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)用于完成對數(shù)據(jù)的自動記錄功能,；通訊接口用于將內(nèi)存與計算機連接起來,，實現(xiàn)雙向信息傳輸；鍵盤用于在測量過程中輸入數(shù)據(jù)或操作指令,；電源用于給全站儀提供工作所需能量,。除此之外，全站儀還可根據(jù)需要接入同軸望遠(yuǎn)鏡,、雙軸自動補償系統(tǒng)等輔助設(shè)施,，以增加其可完成功能。

全站儀測距原理

1,、電子測距技術(shù)

電子測距的基本原理是利用電磁波在空氣中傳播的速度為已知這一特性,，測定電磁波在被測距離上往返傳播的時間來求得距離值。但是,，這種直接測距的方法實現(xiàn)起來非常困難,，當(dāng)我們要求較高的測量精度時，對測量時間的要求很高,，這在實踐過程中是非常困難的,。因此，在實際的測距過程中可以根據(jù)此原理采取改進的方法進行測距,。在實際過程中主要用兩種方法,，脈沖法和相位法,。

2、電子測角技術(shù)

電子測角,，即角度測量的數(shù)字化,，也就是自動數(shù)字顯示角度測量結(jié)果，其實質(zhì)是用一套角碼轉(zhuǎn)換系統(tǒng)來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的光學(xué)讀數(shù)系統(tǒng),。目前,，這套轉(zhuǎn)換系統(tǒng)有兩類：一類是采用光柵度盤的所謂“增量法”測角；一類是采用編碼度盤的所謂“絕對法”測角,。 [詳細(xì)>>]

按其外觀結(jié)構(gòu)分

1,、積木型（Modular，又稱組合型）

早期的全站儀,，大都是積木型結(jié)構(gòu),，即電子速測儀、電子經(jīng)緯儀,、電子記錄器各是一個整體,，可以分離使用，也可以通過電纜或接口把它們組合起來,，形成完整的全站儀,。

2、整體型（Integral）

隨著電子測距儀進一步的輕巧化,，現(xiàn)代的全站儀大都把測距,，測角和記錄單元在光學(xué)、機械等方面設(shè)計成一個不可分割的整體,，其中測距儀的發(fā)射軸,、接收軸和望遠(yuǎn)鏡的視準(zhǔn)軸為同軸結(jié)構(gòu)。這對保證較大垂直角條件下的距離測量精度非常有利,。

按測量功能分

1,、經(jīng)典型全站儀（Classical total station）

經(jīng)典型全站儀也稱為常規(guī)全站儀，它具備全站儀電子測角,、電子測距和數(shù)據(jù)自動記錄等基本功能,，有的還可以運行廠家或用戶自主開發(fā)的機載測量程序。其經(jīng)典代表為徠卡公司的TC系列全站儀,。

2,、機動型全站儀（Motorized total station）

在經(jīng)典全站儀的基礎(chǔ)上安裝軸系步進電機，可自動驅(qū)動全站儀照準(zhǔn)部和望遠(yuǎn)鏡的旋轉(zhuǎn),。在計算機的在線控制下,，機動型系列全站儀可按計算機給定的方向值自動照準(zhǔn)目標(biāo)，并可實現(xiàn)自動正、倒鏡測量,。徠卡TCM系列全站儀就是典型的機動型全站儀,。

3、無合作目標(biāo)性全站儀（Reflectorless total station）

無合作目標(biāo)型全站儀是指在無反射棱鏡的條件下,，可對一般的目標(biāo)直接測距的全站儀,。因此，對不便安置反射棱鏡的目標(biāo)進行測量,，無合作目標(biāo)型全站儀具有明顯優(yōu)勢,。如徠卡TCR系列全站儀，無合作目標(biāo)距離測程可達(dá)1000m,，可廣泛用于地籍測量,，房產(chǎn)測量和施工測量等。

4,、智能型全站儀（Robotic total station）

在自動化全站儀的基礎(chǔ)上,，儀器安裝自動目標(biāo)識別與照準(zhǔn)的新功能，因此在自動化的進程中,，全站儀進一步克服了需要人工照準(zhǔn)目標(biāo)的重大缺陷,，實現(xiàn)了全站儀的智能化。在相關(guān)軟件的控制下,，智能型全站儀在無人干預(yù)的條件下可自動完成多個目標(biāo)的識別,、照準(zhǔn)與測量。因此,，智能型全站儀又稱為“測量機器人”,，典型的代表有徠卡的TCA型全站儀等。

按測距儀測距

1,、短距離測距全站儀

測程小于3KM，一般精度為±（5mm+5ppm）,，主要用于普通測量和城市測量,。

2、中測程全站儀

測程為3-15km,，一般精度為±（5mm+2ppm）,，±（2mm+2ppm）通常用于一般等級的控制測量。

3,、長測程全站儀

測程大于15km,，一般精度為±（5mm+1ppm），通常用于國家三角網(wǎng)及特級導(dǎo)線的測量,。 [詳細(xì)>>]

1,、測量前的準(zhǔn)備工作

（1）電池的安裝（注意：測量前電池需充足電）

①把電池盒底部的導(dǎo)塊插入裝電池的導(dǎo)孔。

②按電池盒的頂部直至聽到“咔嚓”響聲。

③向下按解鎖鈕,，取出電池,。

（2）儀器的安置

①在實驗場地上選擇一點，作為測站,，另外兩點作為觀測點,。

②將全站儀安置于點，對中,、整平,。

③在兩點分別安置棱鏡,。

（3）豎直度盤和水平度盤指標(biāo)的設(shè)置

①豎直度盤指標(biāo)設(shè)置,。

松開豎直度盤制動鈕,，將望遠(yuǎn)鏡縱轉(zhuǎn)一周（望遠(yuǎn)鏡處于盤左,，當(dāng)物鏡穿過水平面時）,，豎直度盤指標(biāo)即已設(shè)置,。隨即聽見一聲鳴響,，并顯示出豎直角,。

②水平度盤指標(biāo)設(shè)置,。

松開水平制動螺旋,，旋轉(zhuǎn)照準(zhǔn)部360，水平度盤指標(biāo)即自動設(shè)置,。隨即一聲鳴響,，同時顯示水平角。至此,，豎直度盤和水平度盤指標(biāo)已設(shè)置完畢,。

注意：每當(dāng)打開儀器電源時，必須重新設(shè)置指標(biāo),。

（4）調(diào)焦與照準(zhǔn)目標(biāo)

操作步驟與一般經(jīng)緯儀相同,，注意消除視差。

2,、角度測量

（1）首先從顯示屏上確定是否處于角度測量模式,，如果不是，則按操作轉(zhuǎn)換為距離模式,。

（2）盤左瞄準(zhǔn)左目標(biāo)A,按置零鍵,，使水平度盤讀數(shù)顯示為0°00′00〃，順時針旋轉(zhuǎn)照準(zhǔn)部,，瞄準(zhǔn)右目標(biāo)B,，讀取顯示讀數(shù)。

（3）同樣方法可以進行盤右觀測,。

（4）如果測豎直角,，可在讀取水平度盤的同時讀取豎盤的顯示讀數(shù),。

3、距離測量

（1）設(shè)置棱鏡常數(shù)

測距前須將棱鏡常數(shù)輸入儀器中,，儀器會自動對所測距離進行改正,。

（2）設(shè)置大氣改正值或氣溫、氣壓值

光在大氣中的傳播速度會隨大氣的溫度和氣壓而變化,，15℃和760mmHg是儀器設(shè)置的一個標(biāo)準(zhǔn)值,，此時的大氣改正為0ppm。實測時,，可輸入溫度和氣壓值,，全站儀會自動計算大氣改正值（也可直接輸入大氣改正值），并對測距結(jié)果進行改正,。

（3）量儀器高,、棱鏡高并輸入全站儀

（4）距離測量

照準(zhǔn)目標(biāo)棱鏡中心，按測距鍵,，距離測量開始,，測距完成時顯示斜距、平距,、高差,。HD為水平距離，VD為傾斜距離,。

全站儀的測距模式有精測模式,、跟蹤模式、粗測模式三種,。精測模式是最常用的測距模式,，測量時間約2.5S，最小顯示單位1mm,；跟蹤模式,，常用于跟蹤移動目標(biāo)或放樣時連續(xù)測距，最小顯示一般為1cm,，每次測距時間約0.3S,；粗測模式，測量時間約0.7S,，最小顯示單位1cm或1mm。在距離測量或坐標(biāo)測量時,，可按測距模式（MODE）鍵選擇不同的測距模式,。

應(yīng)注意，有些型號的全站儀在距離測量時不能設(shè)定儀器高和棱鏡高,，顯示的高差值是全站儀橫軸中心與棱鏡中心的高差,。

4、坐標(biāo)測量

（1）設(shè)定測站點的三維坐標(biāo)。

設(shè)定測站點的三維坐標(biāo),。然后設(shè)定后視點的坐標(biāo)或設(shè)定后視方向的水平度盤讀數(shù)為其方位角,。當(dāng)設(shè)定后視點的坐標(biāo)時，全站儀會自動計算后視方向的方位角,，并設(shè)定后視方向的水平度盤讀數(shù)為其方位角,。

（2）設(shè)置棱鏡常數(shù)。

（3）設(shè)置大氣改正值或氣溫,、氣壓值,。

（4）量儀器高、棱鏡高并輸入全站儀,。

（5）照準(zhǔn)目標(biāo)棱鏡,，按坐標(biāo)測量鍵，全站儀開始測距并計算顯示測點的三維坐標(biāo),。 [詳細(xì)>>]

技術(shù)指標(biāo)

根據(jù)行業(yè),、施工的項目內(nèi)容、技術(shù)設(shè)計要求,、業(yè)主,、監(jiān)理要求等因素考慮技術(shù)指標(biāo)和精度是否滿足使用場合要求，再看一般技術(shù)指標(biāo)有哪些更有助于提高工作效率,，通常測距速度及電池工作時間會對使用者影響較大,。

程序和操作

程序多而實用又完美的儀器才能勝任工作量大、時間緊的測繪工程,，同時儀器的操做界面要簡潔,、方便、具人性化,，應(yīng)像手機一樣,，容易操作，建站快,，有各種提示,，錄入編碼方便等等。

考慮電池

有很多人不關(guān)心這個問題,，以為有一塊備用的電池就可解決,。不好的電池測幾十個點就沒電了，兩塊又能怎樣,？在崇山峻嶺上上哪找插座去,？另外全站儀的電池價格不菲，從幾百元到幾千元不等,。一旦有些型號的儀器廠家不生產(chǎn)了那就麻煩了,。

售后服務(wù)

儀器的售后服務(wù)及維修也是必須考慮的一個重要因素,，國產(chǎn)全站儀有著先天的劣勢，一般進口全站儀維修一次花上幾千元,，另外如果儀器保修期限長,，對用戶來說也是很實惠的。

選擇品牌

全站儀這個產(chǎn)品比較特殊,，要求精度,、穩(wěn)定性、加工工藝等因素綜合考慮,，材質(zhì)好才能保證性能穩(wěn)定,，精密的加工工藝才能保證儀器的精度，好的全站儀的螺絲都很細(xì)至,，均是細(xì)扣,，可防各種震動引起的螺絲松動，就是這樣的防銹防塵,、零件不松動的細(xì)節(jié)才能保證儀器的穩(wěn)定性,。

在全站儀標(biāo)稱精度標(biāo)識如（A+Bppm×D）mm中：

A，代表儀器的固定誤差,，主要是由儀器加常數(shù)的測定誤差,、對中誤差、測相誤差造成的,，固定誤差與測量的距離沒有關(guān)系,。即不管測量的實際距離多遠(yuǎn)，全站儀都將存在不大于該值的固定誤差,。

Bppm×D公里代表比例誤差,，其中的B是比例誤差系數(shù)，它主要由儀器頻率誤差,、大氣折射率誤差引起,。ppm是百萬分之一的意思（parts per million），是針對1km即1000000mm距離的誤差單位是mm,。D是全站儀或者測距儀實際測量的距離值,，單位是km。

隨著實際測量距的變化,，儀器的這比例誤差部分也就按比例的變化,。例如，當(dāng)距離為1km的時候,，比例誤差為Bmm,。對于一臺測距精度為（1+2ppm×D）mm的全站儀或者測距儀，當(dāng)被測量距離為1公里時,，儀器的測距精度為1mm+2ppm×1（km）=3mm,也就是說,，全站儀測距1km，最大測距誤差不大于3mm.特別指出的是,，標(biāo)稱測距精度是一中誤差極限的概念,，也就是說，每臺全站儀或者測距儀測距誤差不得超過生產(chǎn)廠家提供的標(biāo)稱測距精度,。[詳細(xì)>>]

1,、經(jīng)緯儀主要功能是用來測角度的，分水平角及垂直角,！在沒有全站儀之前它還用來立點放樣,。

2、全站儀的其實簡單點來說就是水準(zhǔn)儀及經(jīng)緯儀,，測距儀+測量軟件的綜合點,，它的出現(xiàn)可以說是大大提高了測量人員的工作效率。它的功能除了經(jīng)緯儀及水準(zhǔn)儀（不能完全代替水準(zhǔn)儀,，水準(zhǔn)儀測標(biāo)高的精度是別的任何儀器不可以取代的）的功能外還有數(shù)據(jù)采集及工程放樣,！[詳細(xì)>>]

1、物鏡,、目鏡和棱鏡的清潔與保養(yǎng)

（1）吹凈透鏡和棱鏡上的灰塵,；

（2）不要用手觸摸光學(xué)零件；

（3）只能用干凈柔軟的布清潔光學(xué)零件,，如需要可用純酒精蘸濕后使用,；

（4）不要使用其它液體，因為可能損壞儀器零部件,；

（5）如果反射棱鏡的溫度比周圍環(huán)境溫度低則易生霧,。不要簡單地擦拭，可把棱鏡放進衣物或容器內(nèi)使之與周圍溫度適應(yīng),，霧會消失,。

2、儀器受潮后的處理

儀器受潮后,，應(yīng)將其從儀器箱中取出,，在溫度不超過40℃（108℉）的條件下干燥儀器、儀器箱,、箱內(nèi)的塑料泡沫及其它附件,，然后清潔處理。直到所有設(shè)備完全干燥后再放入儀器箱,。

3,、電纜線及插頭的保養(yǎng)

要保持插頭清潔、干燥,，及時吹去連接電纜插頭的灰塵,。

4,、主機及基座的保養(yǎng)

望遠(yuǎn)鏡與機身支架的連接處應(yīng)經(jīng)常用干凈的布清理，如果灰塵等堆積過多,，會造成望遠(yuǎn)鏡的轉(zhuǎn)動困難或卡死現(xiàn)象,；基座的角螺旋處應(yīng)保持干凈、清潔,，有灰塵應(yīng)及時清理,，以免出現(xiàn)卡死的現(xiàn)象。[詳細(xì)>>]