电子水准仪的系统误差分析与改进毕业设计.doc

电子水准仪的系统误差分析与改进毕业设计 目 录 摘 要 I Abstract II 第一章 引 言 1 1.1 研究背景 1 1.2 电子水准仪的应用与发展 2 1.2.1 电子水准仪的应用 2 1.2.2 电子水准仪的发展 3 1.3 课题研究内容 4 第二章 电子水准仪的原理及特点 6 2.1 电子水准仪的组成及原理 6 2.1.1 电子水准仪的组成 6 2.1.2 电子水准仪的基本原理 6 2.1.3 索佳SDL1X电子水准仪的基本原理 8 2.1.4 拓普康DL-201电子水准仪的基本原理 9 2.2 电子水准仪的特点 11 2.2.1 与光学水准仪相比具有的特点 11 2.2.2 常用电子水准仪的技术指标 13 2.2.3 电子水准仪的精度指标 16 2.2.4 电子水准仪与传统水准仪的差异 17 第三章 电子水准仪的系统误差 18 3.1 主要误差来源 18 3.2 针对各误差进行分析 18 3.2.1 对i角误差进行分析和改进 18 3.2.2 观测时带来的误差 21 3.2.3 尺垫下沉和地球曲率与大气折光的影响 22 3.2.4 SDL1X电子水准仪标尺在测量时产生的误差 25 3.2.5 震动及光强产生的误差 32 第四章 内科大校园闭合水准路线精度分析 34 第五章 结论与建议 38 5.1 结论 38 5.2 建议 38 致谢 40 参考文献 41 附录 43 引 言 研究背景 20世纪90年代发展的水准仪，集光机电、计算机和等高新技术为一体，是现代科技必威体育精装版发展的结晶 20世纪90年代，，然后蔡司和拓普康也推出了自己的电子仪。随着电子技术的飞速发展，，电子水仪其精度高速度快易于使用的优势脱颖而出。其测量速度快操作简单易于实现内外行业的优势，代表了水的发展方向。电子水准仪是以为基础，在望远镜光路中增加了分光镜和读数器(CCD Line)，并采用条码标尺和图象处理电子系统构成的光机电测一体化的高科技产品电子水准仪是基于现代电子技术的应用和微传感器等先进技术装备发展的[1]。使用和电子图像处理原理，用CCD线阵列来代替人的眼睛，该公差计算以实现作业的整合自动化和数字化。都有一个普遍的一，透过分束器到一个转折线阵CCD图像传感器平面上，通过图像处理，电子读数在其他国家，低精度测量流行使用各类投射一束可视激光束，根据激光束可以水准定位高度的一种仪器。另外的是在快速旋转轴带动下使可视激光点(一般有红光和绿光)扫出同一水准高度的光线，便于工程人员定位水准高度的一种仪器。使激光器能在墙壁平面和天花板平面上任何位置打出任何方向的清晰光亮的激光直线来在高程测量，不仅方便效率高，光学水准仪使用起来也更加方便。因此，电子定位精度的测量范围。由于出色的电子级特性，目前显著优点已被广泛应用于各个领域，变形监测工业测量除了一般的路线，在建筑行业电子水正逐步用于持久性观。一种地面电子水仪用它来永久捕捉多个目标，包括基准点其中包括一个显著的优点是，可以分析该站的稳定性，并建立测量设备邻里的影响模型。电子水准仪也被广泛应用于各种高精密工业测量，如国外的加速器建设。加速器项目是一个典型的精密工程测量，随着时代的不断进步，广大用户也在不断提高，。因此，为了满足其高精度高程的要求，高精度电子水仪也被国际，如美国和中国台北的APSSRRC光源使用NA3000电子水准仪。除了垂直位移测量的，还可以使用电子水仪，通过光学配件，如在其他平面边缘或采集系统的相对位移。能替代几何CCD线阵列来代替人的眼睛六十年代初，前德意志民主共和国大地学者创造了一个，经过20多年的发展，直到1978年，电子水准仪是以为基础，在望远镜光路中增加了分光镜和读数器(CCD Line)，并采用条码标尺和图象处理电子系统构成的光机电测一体化的高科技产品。电荷耦合器件电子水准仪是以为基础，在望远镜光路中增加了分光镜和读数器(CCD Line)，并采用条码标尺和图象处理电子系统构成的光机电测一体化的高科技产品 图2.1：电子水准仪原理示意图 图2.2：条形码水准尺示意图 其关键技术是自动电子读数和数据处理，目前各厂家采用的方法主要有徕卡的相关法、蔡司的几何法及拓普康的相位法。如徕卡DNA03，用望远镜照准标尺后，标尺上的条形码影像就会投射到分光镜上，然后分光镜会将其分为可见光和红外光。可见光影像成像在分划板上供目视观测，红外光影像成像在CCD光电探测器上，探测器接受到的光信号先转化为模拟信号，再转化为数字信号传送给仪器的处理器，通过与机内事先存好的条形码数字信息比较以获得水准尺上的水平视线读数和视距读数，最后将数据存储并发送到仪器屏幕上。 熟悉水准仪所使用的条形码标尺一般为铟瓦带尺、玻璃钢或铝合金制成的标尺。当标尺影像通过望远镜在十字丝上成像后，经过处理器的译释、对比、数字