Una breve discusión sobre cómo utilizar la estación total 2007-03-15 23:55 El instrumento electrónico de medición de velocidad de la estación total se conoce como estación total. Es una especie de ángulo (ángulo horizontal, ángulo vertical) que se puede medir al mismo tiempo, medición, distancia (distancia inclinada, distancia horizontal, diferencia de altura) medición y procesamiento de datos, un instrumento de medición compuesto por componentes mecánicos, ópticos y electrónicos. Debido a que el instrumento puede completar todo el trabajo de medición en la estación de medición con una sola ubicación, se le llama "estación total".
La parte superior de la estación total contiene cuatro sistemas fotoeléctricos principales para la medición, a saber, el sistema de medición del ángulo horizontal, el sistema de medición del ángulo vertical, el sistema de compensación horizontal y el sistema de medición de distancia. Las instrucciones de operación, datos y parámetros de configuración se pueden ingresar a través del teclado. Cada uno de los sistemas anteriores está conectado al microprocesador a través del bus de acceso a la interfaz de E/S.
El microprocesador (CPU) es el componente central de la estación total, que consta principalmente de una serie de registros (registro de búfer, registro de datos, registro de instrucciones), unidad aritmética y controlador. La función principal del microprocesador es iniciar el instrumento para la medición de acuerdo con las instrucciones del teclado, realizar verificación y transmisión de datos, procesamiento, visualización, almacenamiento y otras tareas durante el proceso de medición para garantizar que todo el trabajo de medición fotoeléctrica se lleve a cabo de manera ordenada. manera. Los dispositivos de entrada y salida son dispositivos (interfaces) conectados a dispositivos externos. Los dispositivos de entrada y salida permiten que la estación total se comunique y transmita datos con dispositivos como tarjetas magnéticas y microcomputadoras.
Actualmente, muchos fabricantes de instrumentos topográficos y cartográficos de renombre en el mundo producen varios modelos de estaciones totales.
1) Descripción general
El alcance de las ondas electromagnéticas se divide en corto alcance (<3 km), medio alcance (3-15 km) y largo alcance (>15 km). Según la precisión del alcance, existen niveles I (5 mm), niveles II (5 mm-10 mm) y niveles III (>10 mm). Divididos según la onda portadora, los que utilizan ondas electromagnéticas en la banda de microondas como portadoras se denominan telémetros de microondas; los que utilizan ondas de luz como onda cortada se denominan telémetros fotoeléctricos. Las fuentes de luz utilizadas por los telémetros fotoeléctricos incluyen fuentes de luz láser y fuentes de luz infrarroja (se han eliminado las fuentes de luz ordinarias que utilizan la banda infrarroja como portadora se denominan telémetros infrarrojos). Dado que el telémetro infrarrojo utiliza la fluorescencia emitida por el diodo emisor de luz GaAs como fuente portadora, la intensidad de los rayos infrarrojos emitidos puede cambiar con la intensidad de la señal eléctrica inyectada, por lo que tiene las funciones duales de una fuente portadora y una modulador. Los diodos emisores de luz de GaAs son de tamaño pequeño, tienen alto brillo, bajo consumo de energía, larga vida útil y pueden emitir luz de forma continua, por lo que los telémetros infrarrojos se han desarrollado más rápidamente. Esta sección analiza el telémetro fotoeléctrico infrarrojo.
(2) Principio de medición de distancias
Para medir la distancia D entre los puntos A y B, coloque el instrumento en el punto A y coloque el reflector en el punto B. El haz de luz emitido por el instrumento va de A a B, es reflejado por el reflector y luego regresa al instrumento. Suponiendo que se conoce la velocidad de la luz c, si el haz de luz viaja hacia adelante y hacia atrás a lo largo de la distancia D que se va a medir, el tiempo es . Conocida, la distancia D se puede calcular mediante la siguiente fórmula
En la fórmula, c=c. /Carolina del Norte. es la velocidad de la luz en el vacío, su valor es 299792458m/s, n es el índice de refracción de la atmósfera, que está relacionado con la longitud de onda de la fuente de luz utilizada por el telémetro, la temperatura t en la línea de medición, la presión del aire P y la humedad e.
La precisión de la medición de la distancia depende principalmente de la precisión de la medición del tiempo. Por ejemplo, se requiere garantizar una precisión de medición de la distancia de ±1 cm y la medición del tiempo debe tener una precisión de 6,7 × 10. -lls, lo cual es difícil de lograr. Por lo tanto, para la determinación se utilizan principalmente métodos de medición indirectos. Existen dos métodos de medición indirecta:
1. Rango de pulso
El sistema de transmisión del telémetro emite un pulso de luz. Después de ser reflejado por el objetivo, es recibido por el sistema receptor del telémetro y el intervalo de tiempo requerido para el viaje de ida y vuelta de este pulso de luz. se mide ( ) el número de pulsos de reloj para encontrar la distancia D. Dado que la frecuencia del contador es de 300 MHz (300 × 106 Hz), la precisión del alcance es de 0,5 m, que es relativamente baja.
2. Rango de fase
El sistema de transmisión del telémetro emite una onda de luz modulada continua, y el cambio dependiente de la fase producido por la onda de luz modulada que se propaga hacia adelante y hacia atrás en la línea de medición se mide para determinar la distancia D.
Los telémetros fotoeléctricos infrarrojos generalmente utilizan el método de rango de fase.
Después de aplicar una tensión alterna con frecuencia f (es decir, se inyecta una corriente alterna) a un diodo emisor de luz de GaAs, la intensidad de la luz que emite cambia de forma sinusoidal con la corriente alterna inyectada, de este tipo. de luz se llama luz modulada. La luz modulada emitida por el telémetro en el punto A se propaga a lo largo de la distancia a medir y es recibida por el receptor después de ser reflejada por el reflector. Luego se utiliza un medidor de fase para comparar la fase de la señal emitida y la señal recibida. La luz modulada se muestra en la pantalla. Mida el cambio de fase φ causado por la propagación de la distancia hacia adelante y hacia atrás.
(3) Operación y uso de estaciones totales
Los métodos de operación específicos de diferentes modelos de estaciones totales serán bastante diferentes. La siguiente es una breve introducción al funcionamiento y uso básico de la estación total.
1. Funcionamiento básico y uso de la estación total
1) Medición de ángulo horizontal
(1) Presione la tecla de medición de ángulo para colocar la estación total. Modo de medición de ángulo, apunte al primer objetivo A.
(2) Establezca la lectura del dial horizontal en la dirección A en 0°00′00″.
(3) Mire el segundo objetivo B. La lectura del dial horizontal que se muestra en este momento es el ángulo horizontal entre las dos direcciones.
2) Medición de distancia
(1) Establecer la constante del prisma
Antes de medir la distancia, debe ingresar la constante del prisma en el instrumento, y el instrumento automáticamente Mida la distancia medida correctamente.
(2) Establezca el valor de corrección atmosférica o el valor de temperatura y presión
La velocidad de propagación de la luz en la atmósfera cambiará con la temperatura y presión de la atmósfera 15 ℃ y 760 mmHg. son los ajustes del instrumento Un valor estándar, la atmósfera en este momento se corrige a 0 ppm. Durante la medición real, puede ingresar los valores de temperatura y presión del aire, y la estación total calculará automáticamente el valor de corrección atmosférica (también puede ingresar directamente el valor de corrección atmosférica) y corregirá los resultados de la medición de distancia.
(3) Mida la altura del instrumento y la altura del prisma e introdúzcalas en la estación total.
(4) Medición de distancia
Vista el centro del prisma objetivo y presione la tecla de medición de distancia. La medición de distancia comenzará cuando se complete la medición de distancia, la distancia inclinada. Se mostrarán la distancia horizontal y la diferencia de altura.
La estación total tiene tres modos de medición: modo de medición fina, modo de seguimiento y modo de medición aproximada. El modo de medición de precisión es el modo de medición más comúnmente utilizado. El tiempo de medición es de aproximadamente 2,5 s y la unidad de visualización mínima es de 1 mm. El modo de seguimiento se utiliza a menudo para rastrear objetivos en movimiento o para realizar mediciones de alcance continuo. La visualización mínima es generalmente de 1 cm. y cada tiempo de medición es de aproximadamente 0,3 S; modo de medición aproximado, el tiempo de medición es de aproximadamente 0,7 S, la unidad de visualización mínima es de 1 cm o 1 mm. Durante la medición de distancia o la medición de coordenadas, puede presionar la tecla del modo de medición de distancia (MODE) para seleccionar diferentes modos de medición de distancia.
Cabe señalar que para algunos modelos de estaciones totales, la altura del instrumento y la altura del prisma no se pueden configurar durante la medición de distancia. La diferencia de altura mostrada es la diferencia de altura entre el centro del eje transversal del total. estación y el centro del prisma.
3) Medición de coordenadas
(1) Establezca las coordenadas tridimensionales del punto de estación.
(2) Establezca las coordenadas del punto de referencia o configure la lectura del dial horizontal en la dirección de referencia a su ángulo de acimut. Al configurar las coordenadas del punto de referencia, la estación total calculará automáticamente el ángulo de azimut en la dirección de referencia y establecerá la lectura del dial horizontal en la dirección de referencia en su ángulo de azimut.
(3) Establece la constante del prisma.
(4) Establecer el valor de corrección atmosférica o los valores de temperatura y presión.
(5) Mida la altura del instrumento y la altura del prisma e introdúzcalas en la estación total.
(6) Mire el prisma objetivo y presione la tecla de medición de coordenadas. La estación total comenzará a medir la distancia y calculará y mostrará las coordenadas tridimensionales del punto de medición.