工程测量仪器

数字水准仪的基本组成及原理

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数字水准仪是现代微电子技术和传感器工艺发展的产物,它依据图像识别原理,将编码尺的图像信息与已存贮的参考信息进行比较获得高程信息,从而实现了水准测量数据采集、处理和记录的自动化。数字水准仪具有测量速度快、操作简便、读数客观、精度高等特点。

基本组成

  目前世界上生产数字水准仪的厂家有瑞士徕卡(Leica DNA03、NA3003、NA2002等)、德国蔡司(Zeiss DiNi 11、DiNi 12、DiNi 22等)、日本拓普康(Topcon DL-101C/102C等)和日本索佳(Sokkia SDL1/SDL2),各厂家的数字水准仪采用了大体一致的结构,其基本构造由光学机械部分、自动安平补偿装置和电子设备组成;电子设备主要包括:调焦编码器、光电传感器(线阵CCD器件)、读取电子元件、单片微处理机、CSI接口(外部电源和外部存储记录)、显示器件、键盘和测量键以及影像、数据处理软件等,标尺采用条形码供电子测量使用。

工作原理

  虽然各厂家的仪器结构和条形码的编码方式不完全相同,但其基本测量原理相似:即采用编码标尺,仪器内装置图像识别器和图像数据处理系统,标尺用不同宽度的条码组合来表征尺面的不同位置,人工完成照准和调焦之后,标尺条码一方面被成像在望远镜的分划板上,供目视观测,另一方面通过望远镜的分光镜,标尺条码又被成像在光电传感器(CCD)上,随后转换成电信号,经整形后进入模数转化系统(A/D),从而输出数字信号送入微处理器进行处理和存储,并将其与内存的标准码(参考信号)按一定的方式进行比较,即可获得编码标尺的读数。因此,如果使用传统水准标尺,数字水准仪又可以象普通自动安平水准仪一样使用,但是由于没有光学测微器,测量精度低于电子测量的精度。


2018-02-26浏览次数:143次
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