微傾水準儀原理

借助于微傾螺旋獲得水平視線的一種常用水準儀,。作業(yè)時先用圓水準器將儀器粗略整平,，每次讀數(shù)前再借助微傾螺旋，使符合水準器在豎直面內俯仰,，直到符合水準氣泡精確居中,，使視線水平。微傾的精密水準儀同普通水準儀比較,，前者管水準器的分劃值小,、靈敏度高，望遠鏡的放大倍率大,，明亮度強,，儀器結構堅固，特別是望遠鏡與管水準器之間的聯(lián)接牢固,，裝有光學測微器,，并配有精密水準標尺，以提高讀數(shù)精度,。中國生產的微傾式精密水準儀,，其望遠鏡放大倍率為40倍，管水準器分劃值為10″/2毫米,，光學測微器最小讀數(shù)為0.05毫米,，望遠鏡照準部分、管水準器和光學測微器都共同安裝在防熱罩內,。

自動安平水準儀原理

借助自動安平補償器獲得水平視線,。當望遠鏡視線有微量傾斜時，補償器在重力作用下對望遠鏡作相對移動,，從而迅速獲得視線水平時的標尺讀數(shù),。補償?shù)幕驹硎牵寒斖h鏡視線水平時，與物鏡主點同高的水準標尺上物點P構成的像點Z0應落在十字絲交點Z上,。當望遠鏡對水平線傾斜一小角α后，十字絲交點Z向上移動,，但像點Z0仍在原處,，這樣即產生一讀數(shù)差Z0Z,。當很小時可以認為Z0Z的間距為α×f′（f′為物鏡焦距），這時可在光路中K點裝一補償器,，使光線產生屈折角β,，在滿足α×f′=β×S0（S0為補償器至十字絲中心的距離，即KZ）的條件下,，像Z0就落在Z點上,；或使十字絲自動對儀器作反方向擺動，十字絲交點Z落在Z0點上,。這種儀器較微傾水準儀工效高,、精度穩(wěn)定。

激光水準儀原理

利用激光束代替人工讀數(shù)的一種水準儀,。將激光器發(fā)出的激光束導入望遠鏡筒內,，使其沿視準軸方向射出水平激光束。

利用激光的單色性和相干性,，可在望遠鏡物鏡前裝配一塊具有一定遮光圖案的玻璃片或金屬片,，即波帶板，使之所生衍射干涉,。經過望遠鏡調焦,，在波帶板的調焦范圍內，獲得一明亮而精細的十字型或圓形的激光光斑,，從而更精確地照準目標,。如在前、后水準標尺上配備能自動跟蹤的光電接收靶,，即可進行水準測量,。在施工測量和大型構件裝配中，常用激光水準儀建立水平面或水平線,。

電子水準儀原理

電子水準儀又稱數(shù)字水準儀,，它是在自動安平水準儀的基礎上發(fā)展起來的。它采用條碼標尺,，各廠家標尺編碼的條碼圖案不相同,，不能互換使用。2013年前照準標尺和調焦仍需目視進行,。人工完成照準和調焦之后,，標尺條碼一方面被成象在望遠鏡分化板上，供目視觀測,，另一方面通過望遠鏡的分光鏡,，標尺條碼又被成象在光電傳感器（又稱探測器）上，即線陣CCD器件上,，供電子讀數(shù),。因此,，如果使用傳統(tǒng)水準標尺，電子水準儀又可以象普通自動安平水準儀一樣使用,。不過這時的測量精度低于電子測量的精度,。特別是精密電子水準儀，由于沒有光學測微器,，當成普通自動安平水準儀使用時,，其精度更低。

當前電子水準儀采用了原理上相差較大的三種自動電子讀數(shù)方法：相關法（徠卡NA3002/3003）,、幾何法（蔡司DiNi10/20）,、相位法（拓普康DL101C/102C）。