第八节
电子经纬仪简介

电子经纬仪是在光学经纬仪的基础上发展起来的新一代的测角仪器，是全站型电子速测仪的过渡产品，其主要特点如下。

（1）采用电子测角系统，能自动显示测量结果，减轻了外业劳动强度，提高工作效率。

（2）可与电磁波测距仪组合成全站型电子速测仪，配合适当的接口，可将观测的数据输入计算机，实现数据处理和绘图自动化。

一、电子经纬仪的测角系统

电子测角仍然是采用度盘，与光学测角不同的是，电子测角是从度盘上取得电信号，然后再转换成角度，并以数字的形式显示在显示器上。电子经纬仪的测角系统有以下几种：编码度盘测角系统、光栅度盘测角系统、动态测角系统。

1.编码度盘测角系统

如图3-29所示，光电编码度盘是在光学度盘刻度圈圆周设置等间隔的透光与不透光区域，称白区与黑区，由它们组成的分度圈称为码道，一个编码度盘有很多同心的码道，码道越多，编码度盘的角度分辨率越高。电子计数采用二进制编码方法，码盘上的白区与黑区分别表示二进制代码“0”和“1”。为了读取编码，需在编码度盘的每一个码道的一侧设置发光二极管，另一侧设置光敏二极管，它们严格地沿度盘半径方向成一直线。发光二极管发出的光通过码盘产生透光或不透光信号，由光敏二极管转换成电信号，经处理后，以十进制或60进制自动显示。

2.光栅度盘测角系统

如图3-30所示，在光学玻璃圆盘上均匀地刻有许多等间隔的狭缝，称为光栅。光栅的线条处为不透光区，缝隙处为透光区。在光栅盘上下对应位置设置发光二极管和光敏二极管，则可使计数器累计求得所移动的栅距数，从而得到转动的角度值。

为了提高测角精度，在光栅测角系统中采用了莫尔条纹技术，如图3-31所示。产生莫尔条纹的方法是：取一小块与光栅盘具有相同密度和栅距的光栅，与光栅盘以微小的间距重叠，并使其刻线互成一微小夹角 θ ，这时就会出现放大的明暗交替的莫尔条纹（栅距由 d 放大到 W ）。

测角过程中，转动照准部时，产生的莫尔条纹也随之移动。设栅距和纹距的分划值均为 δ ，移动条纹的个数为 n ，计数不足整条纹距的小数Δ δ ，则角度值 φ 可写为

DJD2型电子经纬仪即采用光栅度盘测角系统，测角精度为2″。

3.动态测角系统

如图3-32所示，在度盘上刻有1024个分划，两条分划条纹的角距为 φ ₀ ，则

φ ₀ 即为光栅盘的单位角度。

在光栅盘条纹圈外缘，按对径设置一对固定检测光栅 L _S ，在靠近内缘处设置一对与照准部相固联的活动检测光栅 L _R （图3-32中仅画出其中的一个）。对径设置的检测光栅可用来消除光栅盘的偏心差。 φ 表示望远镜照准某方向后 L _S 和 L _R 之间的角度。由图3-32可以看出

（3-18）

式中 N —— φ 角内所包含的条纹间隔数；

Δ φ ——不足一个单位角度 φ ₀ 的小数。

测角时，光栅盘由马达驱动绕中心轴作匀速旋转，记取分划信息，经过粗测、精测处理后，在显示器中显示所测角度值。

【例3-28】 电子经纬仪区别于光学经纬仪的主要特点是（　　）。　　（使用光栅度盘）

【例3-29】 电子经纬仪的读数系统是采用（　　）。　　（光电扫描度盘自动计数，自动显示）

二、电子经纬仪简介

电子经纬仪具有显示清晰、读数方便等优点，目前各个厂家都有不同精度的产品销售。下面介绍几种常用的电子经纬仪。

1.苏州一光仪器有限公司的DT200系列电子经纬仪

DT200系列电子经纬仪（图3-33）采用光栅增量式数字角度测量系统，使用微型计算机技术进行测量、计算、显示、存储等多项功能，可同时显示水平、垂直角测量结果，可以进行角度、坡度等多种模式的测量。最小读数为1″/5″/10″/20″四种，以测角精度分为2″、5″两种型号。采用超大屏幕，全中文操作，读取数据更为方便，自动垂直补偿；有复测功能，在保证测量精度的同时，减少数据的记录量；省电设计，工作时间长，四节AA碱性电池能让仪器连续工作80个小时；支持断电数据保护，操作更安全。图3-34为电子经纬仪显示面板。

DT200系列电子经纬仪可广泛应用于国家和城市的三、四等三角控制测量，用于铁路、公路、桥梁、水利、矿山等的工程测量，也可用于建筑、大型设备的安装，应用于地籍测量、地形测量和多种工程测量。

2.宾得ETH300系列电子经纬仪

新型的ETH300系列电子经纬仪（图3-35）不仅具有宾得仪器的安全性、可靠性，而且测角精度高，以测角精度分为2″、5″两种型号。

ETH300系列电子经纬仪读数方便，显示清晰，液晶显示16*2字符（LCD）的双面显示，垂直角与水平角可用度分秒显示。具有方便的键盘操作，功能键可以进行快速作业；使用方便，集成化、精度高、重量轻，主机只有4.6公斤（包含电池），有自动关机功能；可使用盘左、盘右进行角度测量，垂直角可转换成坡度百分比，水平角在任何位置可置零，有水平角锁定功能，即使在光线条件不好的情况下也能成像清晰。使用Hi-MH2000mAh充电式电池，一次充电可使用20h左右。

3. ET02系列电子经纬仪

图3-36为ET02系列电子经纬仪，它采用液体电子传感器进行竖盘指标自动归零补偿，一测回方向观测中误差为±2″，角度最小显示为1″，若配合同公司生产的电磁波测距仪和电子手簿，则可组成分体式全站仪。

该机设有双操作面板，每个操作面板都有完全相同的显示窗和7个功能键，便于正、倒镜观测，在黑暗中也可启动十字丝和显示窗的照明光源。当按下 键2s后可打开仪器电源；如果先按 键，然后再按其余各键，则执行该按键下方的第二功能；连按 键两次，可将当前的水平度盘读数锁定；若想将水平度盘置零，则需按 键两次；在操作面板的右下角，是十字丝和显示窗的照明光源。由于ET02系列电子经纬仪采用的是光栅度盘测角系统，所以，在观测员转动仪器照准部的同时，水平度盘读数和垂直度盘读数就在显示窗中自动显示，不需再按任何键，使仪器操作非常简单。 RGVjNxDOM2te+op4nByxfAXxbXrzG63NqHUJR9KxYlDpO17zuIkt2XoQYn6Kyro0