电子全站仪的构造与测量原理

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电子全站仪（Electronic Total Station，也称全站型电子速测仪）是由电子测角、电子测距、电子计算、数据存储、数据传输等单元组成的三维坐标测量系统，电子全站仪能自动显示测量结果并与外围设备相互交换信息，较完善地实现测量和数据处理过程的电子一体化。

电子全站仪主要由数据采集系统和数据处理系统两大部分组成。整体式电子全站仪（也称集成式电子全站仪）是将电子经纬仪和电子测距仪融为一体，共用一个光学望远镜系统（即测角视准轴与测距光轴同轴），使用起来更加方便，现在的电子全站仪都是集成式。

电子全站仪有很多基本测量功能。

目前，电子全站仪已经成为一种应用最广、最常规的测量仪器，世界各仪器厂商生产出的电子全站仪型号、品种越来越多，功能更加五花八门且精度越来越高、自动化程度越来越高，很好地满足了各项测绘工作的需求，发挥着越来越多的更大作用。电子全站仪作为一种光电测距与电子测角的综合性外业测量仪器，其主要的精度指标为测角标准差mβ和测距标准差mD，因此，电子全站仪精度的习惯表达方法为[±mβ″；±mD]，比如[±3″；±（3mm＋3mm/km）]、[±2″；±（3mm＋3mm/km）]、[±2″；±（2mm＋＋3mm/km）]、[±2″；±（2mm＋2mm/km）]、[±1.5″；±（1mm＋1mm/km）]、等，电子全站仪测程一般在10km以下。电子全站仪设计中，一般遵循测距和测角精度等影响原则，即mD/D=mβ/β或2mD/D=mβ/β。

电子全站仪概貌

（a）左侧面 （b）右侧面

图5-6-1 SOKKIA-SET系列电子全站仪

图5-6-2 Leica TPS1200电子全站仪 图5-6-3 Leica的Smart-Station

图5-6-4 典型的电子全站仪望远镜光路

电子全站仪的外貌多种多样，图5-6-1为全部汉化界面的SOKKIA-SET系列电子全站仪，其中1为提柄、2为管式罗盘插口、3为提柄锁、4为电池盒盖、5为三角基座制动控制杆、6为底板、7为脚螺旋、8为圆水准器校正螺丝、9为圆水准器、10为光学对中器目镜、11为光学对中器十字丝板护盖、12为光学对中器调焦环、13为物镜（为带激光指示功能）、14为导向光装置、15为蓝牙天线、16为仪器高标志、17为垂直制动钮、18为垂直微动螺旋、19为测量便捷键、20为水平微动螺旋、21为水平制动钮、22为操作面板、23为触摸笔架、24为数据通讯和外接电源组合插口、25为显示窗、26为CF为卡口、27为USB为口、28为照准部水准器校正螺丝、29为照准部水准器、30为望远镜目镜、31为望远镜调焦环、32为激光发射警示灯、33为粗照准器、34为仪器中心标志。

电子全站仪的构造与特点

电子全站仪的测距系统是光电测距仪（原理见教材，限于篇幅不再赘叙），电子全站仪的测距系统是电子经纬仪。

电子全站仪的测角系统—电子经纬仪

电子全站仪的测角系统即电子经纬仪。Leica的TPS1200电子全站仪及原来的T2000电子经纬仪，角度的最小显示值为0.1″、测角精度为0.5″，是目前最高精度的电子经纬仪。

电子全站仪的参数设置

要想通过电子全站仪获得可靠而准确的测量结果，必须在测量前对电子全站仪的相关参数进行设置。参数设置应在显示屏相应的界面下进行，一般包括观测条件设置（比如测距模式（斜距、平距、或高差）、倾斜改正方式、倾角超限处理方式、视准差改正、两差改正、竖盘指标设置、竖角格式、坐标格式、水准面改正、角度显示、距离显示、气象改正、等）；仪器设置（比如关机方式、亮度、背光关闭、键盘背光、十字丝板亮度、EDM（即电子测距）接收调节、导向方式、按键声响、遥控开机、颜色、等）；测距参数设置（比如测距模式（重复精测、均值精测、单次精测、单次粗测、跟踪测、等）、目标类型（棱镜、反射片、免棱镜）、棱镜常数、指示光、导向光、温度、气压、湿度、等）；测量单位设置（比如温度（摄氏度、华氏度）、气压（hPa、mmHg、inchHg）、角度（360°制、400gon制、密位制）、距离（米、英尺、英寸，英尺包括英制和美制）、等）。