Introducción al teodolito electrónico
El teodolito electrónico es un nuevo tipo de instrumento de medición producido en los tiempos modernos, que marca una nueva etapa en el desarrollo de los instrumentos de medición. En comparación con el teodolito óptico, las características principales del teodolito electrónico son:
1) Debido al uso de tecnología de escaneo, algunos errores estructurales del teodolito óptico (como la excentricidad del dial y los errores de marcado del dial) son eliminado).
2) El teodolito electrónico moderno tiene una función de compensación automática de tres ejes, que puede medir automáticamente el error del eje horizontal, el error del eje vertical y el error del eje de colimación del instrumento, y corregir automáticamente los valores de observación del ángulo.
3) El teodolito electrónico puede almacenar automáticamente los resultados de la observación en el registrador de datos y mostrarlos directamente en la pantalla digitalmente, realizando la automatización y digitalización de las mediciones de ángulos.
4) Combine el teodolito electrónico con el medidor de distancia fotoeléctrico y la microcomputadora para formar un instrumento electrónico de medición de velocidad de estación completa, que puede medir directamente las coordenadas tridimensionales del punto de medición. La combinación del probador de velocidad electrónico de estación completa y el trazador puede realizar la integración y automatización de mediciones, cálculos y dibujos.
El teodolito electrónico es básicamente similar al teodolito óptico en estructura y apariencia, y el método de uso es básicamente el mismo que el teodolito óptico, incluidos tres pasos: colocar el instrumento, apuntar al objetivo y leer. El método de operación de otros pasos es exactamente el mismo que el del teodolito óptico, excepto que la lectura se toma directamente en la pantalla.
La principal diferencia entre el teodolito electrónico y el teodolito óptico es el sistema de lectura. El teodolito óptico utiliza un dial óptico con marcas digitales y un sistema de lectura óptica compuesto por el dial y una serie de prismas y lentes ópticos. El teodolito electrónico utiliza un dial electrónico y un sistema de medición de ángulos compuesto por este y dispositivos mecánicos, eléctricos y ópticos. El teodolito electrónico tiene tres sistemas de medición de ángulos: método de codificación de dial, método incremental y método dinámico. Los principios de medición de ángulos de varios sistemas de medición de ángulos también son diferentes.
La Figura 3-26 es la apariencia del teodolito electrónico T2000. Este teodolito electrónico utiliza un sistema dinámico de medición de ángulos, que se compone principalmente de un dial, un micromotor, una rejilla y un dispositivo de conversión fotoeléctrica.
Figura 3-26 Teodolito electrónico T2000
Figura 3-27 Principio de medición de ángulo dinámico del T2000
El dial del teodolito electrónico T2000 utiliza un círculo de vidrio óptico Está formado por anillos con 1024 franjas blancas y negras (Figura 3-27). Se instalan dos pares de rejillas en el dial, cada par consta de una rejilla fija LS y una rejilla móvil LR. La rejilla fija LS está instalada en el borde exterior del dial y su posición es fija, lo que equivale a la división cero del dial óptico. La rejilla móvil LR está instalada en el borde interior del dial y gira con la parte de mira. , que equivale al índice del dial óptico. Para eliminar la excentricidad del dial, la rejilla del mismo nombre se coloca según la posición radial.
Al observar el ángulo, el valor de la dirección del objetivo se expresa como el ángulo entre LS y LR. Supongamos que el valor de división del dial es ?0, y un valor de división ?0 es un período, entonces el valor de ? es igual a la suma de N ciclos enteros (valor de división entero ?0) y el resto Δ que es menor? que un ciclo completo, es decir =N?Δ? (3-14)
Para determinar el número de períodos enteros N, hay cuatro marcas especiales en el dial, una cada 90°. . Durante la observación, el dial es girado por un micromotor y escaneado por una rejilla. Cuando una marca especial es reconocida por primera vez por uno de LR o LS, el contador comienza a contar el número de ciclos enteros y deja de contar cuando la marca alcanza la otra marca. En este momento, el valor obtenido por el contador es N.
Para medir el Δ restante, los diodos emisores de luz y fotodiodos instalados en la rejilla se encuentran en los lados superior e inferior del dial respectivamente. El diodo luminoso emite luz infrarroja e ilumina la esfera a través de la rejilla. Cuando el micromotor hace girar el dial, la cantidad de luz transmitida cambia continuamente debido a las franjas claras y oscuras del dial, formando una señal luminosa. La señal es recibida por un fotodiodo al otro lado del dial y convertida en una señal eléctrica sinusoidal. Las señales eléctricas de onda sinusoidal emitidas por LR y LS respectivamente se transforman en ondas cuadradas y luego se mide la diferencia de fase utilizando tecnología de medición de fase, que es Δ?.
Las dos partes de datos anteriores se envían al procesador de ángulos para su procesamiento y se conectan en un valor de dirección completo, que se muestra en el monitor o se registra en el registrador de datos. Este es el principio de medición de ángulos del teodolito electrónico T2000.
Preguntas de repaso
1. ¿Qué es el ángulo horizontal? ¿Qué es un ángulo vertical? ¿Cuál es su rango de valores?
2.¿De qué partes se compone el teodolito óptico DJ6?
3. ¿Cuáles son los dos contenidos incluidos en la colocación del teodolito? ¿Cómo proceder? ¿Cuál es el propósito?
4. Describir los pasos de operación, registrar cálculos y regulaciones de tolerancia del método del ciclo de prueba.
5. ¿Cuál es la función del botón de reprueba (dispositivo de configuración del dial) en el teodolito? ¿Cómo usarlo para configurar la lectura del dial horizontal en la dirección inicial a 0°00′00″?
6. Al medir el ángulo vertical, ¿por qué se debe leer el dial vertical antes de cada lectura del dial vertical? ¿Centrar la burbuja del tubo de nivel y luego tomar la lectura?
7. Al medir el ángulo horizontal, ¿por qué utilizamos dos posiciones: mirando hacia la izquierda y hacia la derecha?
8. ¿Cuál es la diferencia del índice vertical? ¿Cómo eliminar la diferencia del índice vertical?
9. ¿Cuáles son los ejes principales del teodolito? al eje horizontal? Al probar el eje horizontal, ¿por qué se debe elegir que el objetivo esté a la misma altura que el instrumento (es decir, el objetivo horizontal? Al probar que el eje horizontal es perpendicular al eje vertical, ¿por qué debería el eje horizontal? ¿Se puede seleccionar el objetivo más alto? Según el método descrito en este libro, el orden de estas dos pruebas es ¿Se puede revertir?
11 ¿Cuáles son los efectos de los errores en las observaciones de ángulos? p>12. Utilice un teodolito para apuntar a dos objetos a diferentes alturas en el mismo plano vertical. ¿Las lecturas en el dial horizontal son las mismas? p>
13. ¿Utiliza el teodolito óptico DJ6 para medir el ángulo horizontal? Organice los diversos cálculos de observación del ángulo horizontal en la Tabla 3-4
Tabla 3-4 Registro de observación del ángulo horizontal
14. Utilice el teodolito óptico DJ6 para observar la dirección vertical según el método del cable medio, organice los cálculos de observación del ángulo vertical en la Tabla 3-5. Registro de observación de ángulo vertical
15. Utilice el teodolito óptico DJ6 para observar un determinado punto, la lectura del dial vertical en la cara izquierda es 71°45′24″. del instrumento se muestran en la Tabla 3-5 de la Pregunta 14. La diferencia del índice del dial vertical medida es x=+24″ Intente ¿Cuál es el ángulo vertical correcto α del objetivo? Cuáles son los principales errores en la medición del ángulo horizontal? Para reducir los errores de centrado de la estación y de excentricidad del objetivo, ¿cuáles son las características principales del teodolito electrónico? ¿Cuál es su diferencia fundamental con el teodolito óptico?