土木工程测量-第四章距离测量20140403选编.ppt

第四章 距离测量;距离测量是测量工作的基本工作之一，所谓距离是指两点间的水平长度。如果测得的是倾斜距离，还必须改算为水平距离。按照所用仪器、工具的不同，测量距离的方法有钢尺直接量距、光学视距法测距和光电测距仪等。;本章要点 钢尺量距方法 钢尺量距成果处理 视距测量原理 测量方法和成果计算 介绍光电测距原理 红外测距仪简介;§4.1;§4.1;§4.1;⑵经纬仪定线——精密量距应用经纬仪定线。;§4.1;§4.1;§4.1;§4.1;§4.1;§4.1;§4.1;??? 钢尺的尺长方程式：;§4.2;§4.2;§4.2;§4.3;§4.3;§4.3;§4.3;§4.3;§4.3;§4.3;§4.3;§4.3;§4.3;一、测距仪分类 1 . 按光源分类 w??红外光源：采用砷化镓发光二极管发出不可见的红外光，目前工程测量中所使用的短程测距仪大都采用此光源。 w?? 激光光源：采用固体激光器、气体激光器或半导体激光器发出的方向性强、亮度高、相干性好的激光作光源，一般用于中远程测距仪上。;2. 按测程分类;3. 按测距精度分类;AB两点距离： D＝ c·t / 2 式中 c——电磁波信号在大气中的传播速度，其值约为c ≈ 3×108米/秒。 t —测量2D所需的时间。;w? 测量距离的精度将主要取决于测量时间的精度;相位法测距原理：;信号的周期为T，一个周期信号的相位变化为2?， 信号往返所产生的相位移为: ? 式中 f──调制信号的频率； t──调制信号往返传播的时间； c──调制信号在大气中的传播速度； ? ——调制信号的波长。（图4-7）;如图4-7，信号往返所产生的相位移为：; D＝u（N＋ΔN） （4—14） w??可以理解为用一把长度为“ u ”的“光测尺”量距，N为整尺段数，ΔN为不足一整尺段的尾数,相当于钢尺量距D=nl + q 。w?? 但仪器用于测量相位的装置（称相位计）只能测量出Δ?,即尺段尾数ΔN(ΔN = Δ? / 2 ?)，而不能测量整周数N。如：当测尺长度为u＝10m时，要测量距离为835.486m时，测量出的距离只能为5.486m，即此时只能测量小于10m的距离。 w 为了能得到距离的单解值，可将调制频率降低，使调制波长λ大于待测距离的2倍，这时待测距离的相位移即为Δ? 。如图4-J2; 将相位计记录的Δ? 转换为距离，在测距仪的显示窗中显示出来。; 仪器的测相精度只有1/1000，故当测尺距离越长，距离测量误差越大，例如： 当f1=15MHZ时，测尺长度λ/2=10m，距离误差为?0.01m， 当f2=150KHZ时，测尺长度λ/2=1000m，距离误差为?1m。;例：测量距离时采用 u1＝10m和 u2＝1 000m测尺， 测量结果如下： 精测 结果 5. 486 粗测结果 835. 4 ───── 仪器显示 835. 486;一、红外测距仪的类型 红外测距仪，是以发射红外光的光源装备的光电测距仪。 1.类型：按测程：短程测距仪，中程测距仪，远程测距仪，超远程测距仪。按基本功能的类型有： 1)专用型：只用于测量距离。 2)半站型：测距仪与光学经纬仪组合在一起，称为半站型仪器。 3)全站型：测距仪与光电经纬仪组合的仪器，或者测距仪与光电经纬仪结合为一体化仪器，称为全站型仪器，简称全站器。;二、红外测距仪的技术指标; 2.反射器;直角棱镜反射器有三个特点：;3.蓄电池、充电器;四、红外测距仪的一般使用;§6.2;§6.2;§6.2;§6.2;§6.2;§6.2;§6.2;§6.2;§6.2;§6.2;习题与思考题