第十六章 典型仪器的精度分析 本章主要介绍电子经纬仪、光电坐标投影仪和万能工具显微镜等三种典型仪器的精度分析。 第一节 电子经纬仪的精度分析 一 电子经纬仪的测角原理和基本结构 电子经纬仪是一种精密测角仪器，可用于测量水平角和垂直角。在大地测量、矿山测量和工程建设中，为了确定地面点的位置常常需要进行角度的精密测量。在天文测量中，为了确定星点的位置，亦采用所谓天文经纬仪。此图16－1 望远镜瞄准不同目标示意图 外，在实验室中进行仪器的装配校正和光学测量时，也常用高精度的光电经纬仪作为测角的基准仪器。 图16-1为经纬仪测量水平角的基本原理。A、B和C是地面上的三个任意点，为了确定三点之间的水平夹角，通过地面线AB和AC各作一竖直面，这两个竖直面与水平面M的交线为ab和ac，则ab与ac的夹角即为水平角。 要用经纬仪测出水平角，光电经纬仪的基本结构应由以下五大部分组成(见图16-3)： 1.轴角编码器 轴角编码器用于测量角度。图16-1中的O点即为编码器码盘中心，OP与OQ所夹的角度即为角。光学经纬仪都是采用玻璃度盘。度盘刻有许多刻线，测角时可读出度和分的读数值。现代光电经纬仪则采用123456789图16-2 光电编码器结构原理图 1-光源；2-光学原理；3-码盘；4-狭缝； 5-光电探测器； 6-放大器； 7-逻辑处理；8-显示器； 9-竖轴 轴角编码器测角。 作为光电读数系统之一的光电轴角编码器，采用光电方法将轴角信息转换成电压信息，经电路处理为数字代码形式。光电轴角编码器与光学读数系统相比，前者能给出一串实时输出的数字代码代替人工读数。所以在近代光电经纬仪，电影经纬仪，雷达等设备中均广泛采用。 其工作原理如图16-2所示。图中，光源1经光学系统2均匀照明码盘3进入狭缝4，光电探测器5的光敏面上，当码盘绕竖轴旋转时，随着码盘与狭缝的相对位移而改变光通量的大小，形成一交变的光信号经光探测器转换成电信号，经放大器6，逻辑处理7后，将竖轴9的角位移量用数码显示器8显示。因此，光电编码器是一种由光学、精密机械和电子三部分组成的新型测角系统。 2.瞄准系统 此即带有分划板的望远镜。它能绕水平轴转动，便瞄准(照准)不同高度的目标B和C(图16-1)。分划板上刻有十字丝和视距丝，分别用于照准目标和视距测量。由于目标有远有近，所以采用内调焦望远镜。 3．轴系统 有竖轴系和横轴系。竖轴系使望远镜能在水平面内旋转以照准不同方位的目标。横轴系使望远镜能在垂直面内绕横轴旋...
