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自动安平水准仪的原理

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。

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

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。

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。

DS03高精密自动安平水准仪是内置测微平板的高精密自动安平水准仪,仪器利用自动补偿技术和内置编码器和数字电路处理的测微系统,并由显示屏直接显示测微读数,直读0.01mm,精确可靠,重要的一点是,DS03水准仪1km往准测量标准偏差达到0.3mm的水平,在国内所有品种水准仪中是高的。经测试,1km往返差完全达到国家标准高精密级水准仪的要求。DS03水准仪是一款真正的高精密级光学水准仪,中高端系列仪器的要求。可以应用于国家一等水准测量及地震水准测量,建筑工程测量,变形及沉降监测,矿山测量,大型机器安装,工具加工测量和精密工程测量等。拓普康电子水准仪DL101C/102C采用相位法。标尺的条码像经望远镜、调焦镜、补偿器的光学零件和分光镜后。

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,必须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。

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