结构分析
折叠概述
全站仪几乎可以用在所有的测量领域。电子全站仪由电源部分、测角系统、测距系统、数据处理部分、通讯接口、及显示屏、键盘等组成。
世通仪器检测中心，全国有多个实验室（广东，江苏，陕西，河南，重庆，四川，福建等等）均可上门检测，可加急出证书，欢迎来电咨询！
同电子经纬仪、光学经纬仪相比，全站仪增加了许多特殊部件，因此而使得全站仪具有比其它测角、测距仪器更多的功能，使用也更方便。这些特殊部件构成了全站仪在结构方面树一帜的特点。
折叠同轴望远镜
全站仪的望远镜实现了视准轴、测距光波的发射、接收光轴同轴化。同轴化的基本原理是：在望远物镜与调焦透镜间设置分光棱镜系统，通过该系统实现望远镜的多功能，即既可瞄准目标，使之成像于十字丝分划板，进行角度测量。同时其测距部分的外光路系统又能使测距部分的光敏二极管发射的调制红外光在经物镜射向反光棱镜后，经同一路径反射回来，再经分光棱镜作用使回光被光电二极管接收；为测距需要在仪器内部另设一内光路系统，通过分光棱镜系统中的光导纤维将由光敏二极管发射的调制红外光传也送给光电二极管接收 ，进行而由内、外光路调制光的相位差间接计算光的传播时间，计算实测距离。
同轴性使得望远镜一次瞄准即可实现同时测定水平角、垂直角和斜距等全部基本测量要素的测定功能。加之全站仪强大、便捷的数据处理功能，使全站仪使用极其方便。
折叠双轴自动补偿
在仪器的检验校正中已介绍了双轴自动补偿原理，作业时若全站仪纵轴倾斜，会引起角度观测的误差，盘左、盘右观测值取中不能使之抵消。而全站仪特有的双轴（或单轴）倾斜自动补偿系统，可对纵轴的倾斜进行监测，并在度盘读数中对因纵轴倾斜造成的测角误差自动加以改正(某些全站仪纵轴大倾斜可允许至±6′）。，也可通过将由竖轴倾斜引起的角度误差，由微处理器自动按竖轴倾斜改正计算式计算，并加入度盘读数中加以改正，使度盘显示读数为正确值，即所谓纵轴倾斜自动补偿。
双轴自动补偿的所采用的构造（现有水平，包括Topcon,Trimble）：使用一水泡（该水泡不是从外部可以看到的，与检验校正中所描述的不是一个水泡）来标定水平面，该水泡是中间填充液体，两端是气体。在水泡的上部两侧各放置一发光二极管，而在水泡的下部两侧各放置一光电管，用一接收发光二极管透过水泡发出的光。而后，通过运算电路比较两二极管获得的光的强度。当在初始位置，即水平时，将运算值置零。当作业中全站仪器倾斜时，运算电路实时计算出光强的差值，从而换算成倾斜的位移，将此信息传达给控制系统，以决定自动补偿的值。自动补偿的方式初由微处理器计算后修正输出外，还有一种方式即通过步进马达驱动微型丝杆，把此轴方向上的偏移进行补正，从而使轴时刻水平。
折叠键盘
键盘是全站仪在测量时输入操作指令或数据的硬件，全站型仪器的键盘和显示屏均为双面式，便于正、倒镜作业时操作。
折叠存储器
全站仪存储器的作用是将实时采集的测量数据存储起来，再根据需要传送到其它设备如计算机等中，供进一步的处理或利用，全站仪的存储器有内存储器和存储卡两种。
全站仪内存储器相当于计算机的内存（RAM），存储卡是一种外存储媒体，又称PC卡，作用相当于计算机的磁盘。
折叠通讯接口
全站仪可以通过RS-232C通讯接口和通讯电缆将内存中存储的数据输入计算机，或将计算机中的数据和信息经通讯电缆传输给全站仪，实现双向信息传输。
折叠编辑本段使用方法
全站仪具有角度测量、距离（斜距、平距、高差）测量、三维坐标测量、导线测量、交会测量和放样测量等多种用途。内置软件后，功能还可进一步拓展。
全站仪的基本操作与使用方法 ：
折叠水平角测量
（1）按角度测量键，使全站仪处于角度测量模式，照准个目标A。
（2）设置A方向的水平度盘读数为0°00′00〃。
（3）照准第二个目标B，此时显示的水平度盘读数即为两方向间的水平夹角。
折叠距离测量
（1）设置棱镜常数
测距前须将棱镜常数输入仪器中，仪器会自动对所测距离进行改正。
（2）设置大气改正值或气温、气压值
光在大气中的传播速度会随大气的温度和气压而变化，15℃和760mmHg是仪器设置的一个标准值，此时的大气改正为0ppm。实测时，可输入温度和气压值，全站仪会自动计算大气改正值（也可直接输入大气改正值），并对测距结果进行改正。
（3）量仪器高、棱镜高并输入全站仪。
（4）距离测量
照准目标棱镜中心，按测距键，距离测量开始，测距完成时显示斜距、平距、高差。
全站仪的测距模式有精测模式、跟踪模式、粗测模式三种。精测模式是常用的测距模式，测量时间约2.5S，小显示单位1mm；跟踪模式，常用于跟踪移动目标或放样时连续测距，小显示一般为1cm，每次测距时间约0.3S；粗测模式，测量时间约0.7S，小显示单位1cm或1mm。在距离测量或坐标测量时，可按测距模式（MODE）键选择不同
全站仪仪器的盘左和盘右，实际上沿用老式光学经纬仪的称谓。是根据竖盘相对观测人员所处的位置而言的，观测时当竖盘在观测人员的左侧时称为盘左，反之称为盘右。相对盘左和盘右而言也有称为正镜和倒镜，以及F1(FACE1）面和F2(FACE2）面的。
对于测量来讲，若正、反（盘左、盘右）测量后，通过测量方法有可消除某些人为误差以及固定误差的作用。对于可定义盘左和盘右称谓的仪器而言，给用户增加了应用仪器的可选操作界面，对测量作业和测量结果没有影响。
另外，对于靠角度确认盘左和盘右可能存在某些错觉，例如某些连接陀螺仪的全站仪或者经纬仪，在确定盘左和盘右时显示的不一定是对应。就是说相对180度角度数值而已往小向转不一定是盘左。反正，用户记住两者的差值即可。仪器也是自动求算的，对工程测量结果没有影响。
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发展史
水准仪是在17~18世纪发明了望远镜和水准器后出现的。20世纪初，在制出内调焦望远镜和符合水准器的基础上生产出微倾水准仪。50年代初出现了自动安平水准仪，60年代研制出激光水准仪。90年代研制出了数字水准仪。历史上，还有老式的活镜水准仪等。
分类
水准仪，英文:level，
水准仪
水准仪
建立水平视线测定地面两点间高差的仪器。主要部件有望远镜、管水准器(或补偿器)、垂直轴、基座、脚螺旋。按结构分为微倾水准仪、自动安平水准仪、激光水准仪和数字水准仪(又称电子水准仪)。按精度分为精密水准仪和普通水准仪借助微倾螺旋获得水平视线。其管水准器分划值小、灵敏度高。望远镜与管水准器联结成一体。凭借微倾螺旋使管水准器在竖直面内微作俯仰，符合水准器居中，视线水平。
折叠自动安平
借助自动安平补偿器获得水平视线。当望远镜视线有微量倾斜时，
自动安平水准仪
自动安平水准仪
补偿器在重力作用下对望远镜作相对移动，从而迅速获得视线水平时
的标尺读数。这种仪器较微倾水准仪工效高、精度稳定。
折叠激光水准仪
利用激光束代替人工读数。将激光器发出的激光束导入望远镜筒内使其沿视准轴方向射出水平激光束。在水准标尺上配备能自动跟踪的光电接收靶，即可进行水准测量
折叠数字水准仪
这是20世纪90年代发展的水准仪，集光机电、计算机和图像处理等高新技术为一体，是现代科技新发展的结晶。
折叠编辑本段仪器原理
折叠微倾水准仪
借助于微倾螺旋获得水平视线的一种常用水准仪。作业时先用圆水准器将仪器粗略整平，每次读数前再借助微倾螺旋，使符合水准器在竖直面内俯仰，直到符合水准气泡居中，使视线水平。微倾的精密水准仪同普通水准仪比较，前者管水准器的分划值小、灵敏度高，望远镜的放大倍率大，明亮度强，仪器结构坚固，特别是望远镜与管水准器之间的联接牢固,装有光学测微器，并配有精密水准标尺，以提高读数精度。中国生产的微倾式精密水准仪，其望远镜放大倍率为40倍,管水准器分划值为10″/6毫米，光学测微器小读数为0.06毫米，望远镜照准部分、管水准器和光学测微器都共同安装在防热罩内。
折叠自动安平
借助于自动安平补偿器获得水平视线的一种水准仪。它的特点主要是当望远镜视线有微量倾斜时，补偿器在重力作用下对望远镜作相对移动,从而能自动而迅速地获得视线水平时的标尺读数。补偿的基本原理是:当望远镜视线水平时，与物镜主点同高的水准标尺上物点P构成的像点Z0应落在十字丝交点Z上。当望远镜对水平线倾斜一小角α后，十字丝交点Z向上移动，但像点Z0仍在原处，这样即产生一读数差Z0Z。当很小时可以认为Z0Z 的间距为α×f′(f′为物镜焦距)，这时可在光路中K点装一补偿器，使光线产生屈折角β，在满足α×f′=β×S0(S0为补偿器至十字丝中心的距离，即KZ)的条件下，像Z0就落在Z点上;或使十字丝自动对仪器作反方向摆动，十字丝交点Z落在Z0点上。
如光路中不采用光线屈折而采用平移时，只要平移量等于Z0Z，则十字丝交点Z落在像点Z0上，也同样能达到Z0和Z重合的目的。自动安平补偿器按结构可分为活动物镜、活动十字丝和悬挂棱镜等多种。补偿装置都有一个"摆"，当望远镜视线略有倾斜时，补偿元件将产生摆动，为使"摆"的摆动能尽快地得到稳定，装一空气阻尼器或磁力阻尼器。这种仪器较微倾水准仪工效高、精度稳定，尤其在多风和气温变化大的地区作业更为显著。
陕西世通仪器检测服务有限公司2019年由广东世通出资1000余万元成立，2020年购买自有产权大楼一栋，地址位于西安市高陵区丝路融豪工业城科技园内，已获得陕西当地计量考核建标20项，2021年完成同步启动CNAS和DILAC申请。
陕西世通仪器检测校准中心实验室面积达3000余平米，校准源，覆盖范围广。中心设有：力学、长度、衡器、电磁、热工、几何量、轻工、流量计，气体报警器等校准检测实验室。
陕西世通作为集团西北技术服务中心，布局西北，希望凭借自身多年积淀的技术优势，立足区域企业实际需求，着力构建、的创新服务体系，与客户协同互动，终将它打造成为集团的一个平台，为中西部及企业客户提供的检测校准服务，为中西部企业发展贡献一份力量。
本公司校准检测中心设有：力学、长度、衡器、电学、热工、几何量具等校准实验室。本校准中心可对以上类别范围的各国仪器进行校准并出具认可的法定校准。校准、检测报告具有性、可靠性、公正性。 公司的主营区域分布在华南地区（东莞、深圳、惠州、广州、中山、佛山、珠海等城市）和华东地区（上海、温州、苏州、宁波、昆山等城市），辐射面及长三角和珠三角。
拓普康电子水准仪DL101C/102C采用相位法。标尺的条码象经望远镜、调焦镜、补偿器的光学零件和分光镜后，分成两路，一路成象在CCD线阵上，用于进行光电转换，另一路成象在分划板上，供目视观测。DL101标尺上部份条码的图案，其中有三种不同的码条。R表示参考码，其中有三条2mm宽的黑色码条，每两条黑色码条之间是一条1mm宽的黄色码条。以中间的黑码条的中心线为准，每隔30mm就有一组R码条重复出现。在每组R码条左边10mm处有一道黑色的B码条。在每组参考码R的右边10mm处为一道黑色的A码条。读者不难发现，每组R码条两边的A和B码条的宽窄不相同，实际上A和B码条的宽度是在0到10mm之间变化，这两种码包含了水准测量时的高度信息。
仪器设计时有意安排了它们的宽度按正弦规律变化。其中A码条的周期为600mm，B码条的周期为570mm。当然，R码条组两边的黄码条宽度也是按正弦规律变化的，这样在标尺长度方向上就形成了亮暗强度按正弦规律周期变化的亮度波。条码的下面画出了波形。纵坐标表示黑条码的宽度，横坐标市标尺的长度。实线为A码的亮度波，虚线为B码的亮度波。由于A和B两条码变化的周期不同，也可以说A和B亮度波的波长不同，在标尺长度方向上的每一位置上两亮度波的相位差也不同。这种相位差就好象传统水准标尺上的分划，它可由标出标尺的长度。只要3能测出标尺底部某处的相位差，也就可由知道该处到标尺底部的高度，因为相位差可以作到和标尺长度一一对应，即具有单值性。这就是适当选则两亮度波的波长，在DL101中A码的周期为600mm，B码的周期为570mm，它们的小公倍数为11400mm，因此在3m长的标尺上不会有相同的相位差。为了确保标尺底端面，或说相位差分划的端点相位差具有性，A和B码的相位在此错过了π/2。
DL-102C的标尺与DL-101C的略有区别，DL-102C的标尺为白底黑条码，A码的波长为330mm，小公倍数为3300mm。A和B码在波长底部错开的相位差为π。DL101-C的标尺与DL-102C的标尺可由互换使用。
当望远镜照准标尺后，标尺上某一段的条码就成象在线阵CCD上，黄条码使CCD产生光电流，随条码宽窄的改变，光电流强度也变化。将它进行模数转换(A/D)后，得到不同的灰度值。视距在Δ0.6m时标尺上某小段成象到CCDA上经A/D转换后，得到的不同灰度值(纵坐标)，横坐标是CCD上象素的序号，当灰度值逐一输出时，横轴就代表时间了。横坐标标记的数字判断，仪器采用了512个象素的线阵CCD。视距和视线高的信息的测量信号。
如何从上述测量信号中求出A和B两亮度波的相位差呢?下文用测量人员容易理解的方式来说明。设想纵坐标的灰度值就是表示亮度大小的十进位数字，而且横坐标尺寸已放大到和标尺尺寸一致。用一波长为600mm的正弦曲线中的离散灰度值曲线拟合，就可由得到A波的大振幅和初相位。再用波长为570mm的正弦曲线，就可由得到B波的大振幅和初相位。人们对大振幅不太感兴趣，因为随着标尺上的照度不同，大振幅在不同次数的测量中也不同，对求视线高无关紧要。求出的A和B两亮度波的初相位之差就是高度数据。不过这是与CCD上个象素对应的位置到标尺底端面的高度。人们不难把它换算成CCD中点象素上的相位差，这就好象是中丝读数。
像上述那样人工处理测量信号是很麻烦的，而且很费时间。在DL系列中则采用快速傅里叶变换(FFT)计算方法将测量信号在信号分析器中分解成三个频率分量。由A和B两信号的相位求相位差，即得到视线高读数。这只是初读数。因为视距不同时，标尺上的波长与测量信号波长的比例不同。虽然在同一视距上A和B的波长相同，可由求出相位差，或说视线高，但是可以想象其精度并不高。
R码是为了提高读数精度和求视距二安排的。设两组R码的间距为P(=30mm)，它在CCD行阵上成象所占的象素个数为Z,象素宽为D(=25μm)，则P在CCD行阵上的成象长度为:
L=Z*b (3-1)
Z可由一信号分析中得出，b是CCD光敏窗口的宽度，因此l和P都为已知数据。根据几何光学成象原理，可以象传统仪器用视距丝测量距离的视距测量原理一样求出视距:
D=P/l*f (3-2)
式中f是望远镜物镜的焦距。同时还可以求出物象比
A=P/l (3-3)
于是将测量信号放大到与标尺上的一样时，再进行相位测量，就可以得出相位差，即视线高。
电子水准仪的三种测量原理各有奥妙，三类仪器都经受了各种检验和实际测量的考验，能胜任精密水准测量作业。拓普康公司在原理上能树一帜，说明该公司具有雄厚的技术实力，市的值得信赖的公司。
折叠共同特点
电子水准仪是以自动安平水准仪为基础，在望远镜光路中增加了分光镜和探测器(CCD),并采用条码标尺和图象处理电子系统二构成的光机电测一体化的高科技产品。采用普通标尺时，又可象一般自动安平水准仪一样使用。它与传统仪器相比有以下共同特点: 1) 读数客观。不存在误差、误记问题，没有人为读数误差。
2) 精度高。视线高和视距读数都是采用大量条码分划图象经处理后取平均得出来的，因此削弱了标尺分划误差的影响。多数仪器都有进行多次读数取平均的功能，可以削弱外界条件影响。不熟练的作业人员业也能进行测量。
3) 速度快。由于省去了报数、听记、现场计算的时间以及人为出错的重测数量，测量时间与传统仪器相比可以节省1/3左右。
4) 。只需调焦和按键就可以自动读数，减轻了劳动强度。视距还能自动记录，检核，处理并能输入电子计算机进行后处理，可实线内外业一体化。
折叠具体特点
拓普康DL系列作为电子水准仪家族中的一员。以、格深受广大用户的欢迎。DL系列造型美观、内置功能强、菜单功能丰富、操作界面友好，有各种信息提示，大大方便了实际操作。 1)在字母状态下，可输入数字、大小写字母及常用标点符号如(!"#%§$'()*_+@<>等)。
2)即可以进行自动测量(用条码标尺，可使用三种标尺:铝合金标尺SA-5M、玻璃纤维尺SG-3M和铟钢尺SI-3/T或SI-3)，又可以进行人工读数(普通标尺)。
3)有多次测量、自动求平均值，统计测量误差功能。
4)有三种线路水准测量模式:后前前后、后后前前、后前。给定测量限差值，仪器可自动判断测量现差，超提示重测，能自动计算线路闭合差等。
5)DL系列有三种记录模式:即RAM方式，直接存在仪器内部RAM中(128K)，可存大约2400组数据:RS-232C方式，可通过电缆将测量数据存到外接计算机或用户开发的电子手簿，进行联机实时测量:OFF方式，测量结果只显示在仪器屏幕上，不进行存储。DL系列主机内存可存储约1100个点的数据，并在型号DL系列基础上增加了PCMCIA卡存储功能。PCMCIA卡的容量主要有256K、512K、1M。
6)虽然仪器的显示屏较小，但保存在仪器内部的测量结果可在仪器上用SRCH键进行查阅。
7)具有高程放样和测量水准支点的功能。
8)当测量键不起作用时(如光线太暗、遮挡太多时)，可输入人工测量的高程和平距读数，以使线路水准测量程序能继续进行。
9)有倒置标尺功能，适合于天花板、地下水准测量。
10)DL101系列具有立的测距功能可方便地用于前、后视距离测量，精度为1Cm至5Cm 。
11)可用来概略测定水平角，精度到1度或1gon。
12)标尺为等间距分划，可以象检验普通水准标尺一样，检验它的分划误差。
13)仪器有i 角检验程序，在野外可方便地进行i 角检验。
本公司仪器设备，业务素质精良，并严格按照实验室建设要求设有: 电学、力学、热工、长度、衡器、光学等校准科室.是国内民营校准检测机构当中，通过校准项目多的机构之一。常规校准仪器有： 电学类: 万用表、电感电容测试仪、绝缘导通测试仪、综合测试仪、功率校准器、插头线综合测试仪、插头线压降测试仪、寿命测试仪、漏电起痕试验机、安规综合测试仪、极性测试仪、线圈测试仪、电机综合测试仪、二次电池测试系统、静电测试仪、数字功率表、分流器、功率计、频率计、信号发生器、失真度测量仪、变频电源、电位差计、高阻计、欧姆表、耐压测试仪、绝缘耐压测试仪、直流稳压电源、电子负载.....
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