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3.9 分组方向观测法
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3.10 偏心观测与归心改正
[习题]
[本章提要]
在工程控制测量和精密工程测量中，角度测量主要使用精密光学 经纬仪。精密光学经纬仪按精度等级的高低，我国光学经纬仪的系列 分为J07，J1，J2，J6等规格。本章主要介绍精密光学经纬仪的基本 构造和仪器检验，应用精密光学经纬仪完成一个测站上的水平角观测 并获得正确观测值的方法及测站平差。
架臂顶端有柱形销5a和5b插人金属圆盘8上的曲线凹槽7中，该曲线为
5 /8 阿基米德螺旋线，其极坐标方程式为
9 ➢ 该方程式表示向径r与极角 成正比。
r k
2 光学测微器行差
（1）行差的定义和行差改正数的计算
➢ 当测微分划盘由0分划线转至最末n0分划线时，也就是测微分划 盘转动了n 0格时，度盘分划线应恰好移到半个分格，这是测微器能
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➢ 由度盘分划线的成像光路可以看出，若度盘对径180°的分划线的
成像光程不相等，以及读数显微镜物镜光具组的位置不正确，会使度 盘对径两端的放大倍率不同，致使对径两端放大了的分格宽度就不相 同。因此，根据分划线的正像和倒像测得分格数就不同，分别为 n正
和 n倒，则行差也不同，分别为r正和 r倒
r
r n0
C
以秒表示
dr
r (
n0
C ) 0
对于T3光学经纬仪，n0 =60大格， 0 =2"，则得
dr r C 2r C
式8
i/2
i
9 /8
上式就是计算行差改正数的公式
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（2）光学测微器行差的测定
➢对T3光学经纬仪而言（6）式中的n 0=60大格， 0=2″，因此， 只要在度盘读数窗中当度盘正、倒分划线移动半分格时，分别
测定测微分划盘实际转动的格数 和 n正，就可n倒以由（6）式计
算行差。
➢照准部置于一个度盘位置，如图4所示，测定n正和 n的倒具体步
骤如下。
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图4
➢将测微分划盘置于0分划线附近，转动照准部，并利用 照准部水平微动螺旋使分划线与（A+180°）接合，再使 用测微螺旋使分划线A与（A+180°）精密接合，此时测微 分划盘上读数为a，读数a极接近于0分划线，见图4（a） 所示。
➢转动测微螺旋使分划线（A+180°）与（A-i）精密接合， 测微分划盘上读数为b。此时测微分划盘已转至最末分划
线附近，读数b应在 分划n0附近。显然，测微分划盘实际
转动格数 =（n正b－a ）。可知， 就n是正按分划线A和
（A-i）之间的半分格测定的实际格数，见图4（b）所示。
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[知识点]
1．精密光学经纬仪的基本构造；2．经纬仪视准轴误差、水平 轴误差及垂直轴倾斜误差；3．一个测站上的水平角观测方法；
4．测站平差。
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3.1精密光学经纬仪的基本构造
精密光学经纬仪的 基本构造主要由照 准部、垂直轴系统
和基座组成
➢ 按精度等级的高低:
分为J07，J1，J2，J6等规格。 J是经纬仪汉语拼音的第一个
第三章 精密光学经纬仪和水平角观测
3.1 精密光学经纬仪的基本构造
3.2 双平行玻璃板光学测微器构造及测微原理简介
3.3 双光楔光学测微器的构造及测微原理
3.4 垂直度盘指标自动归零的补偿原理
3.5 经纬仪的视准轴误差和水平轴倾斜误差
3.6 经纬仪的垂直轴倾斜误差
3.7 精密测角的误差影响
3.8 方法观测法
r正 n0 n正
r倒
n0
n倒
或
r正 (n0 n正 )0
r倒
(n0
n倒
)
0
式6
取其中数得
r
1 2
(r正
r倒 )
式7
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上式即为光学测微器行差公式
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行差改正数的计算
因为行差r是测微分划盘 n 0个分格总的误差，显然，测微分划
盘一个分格的行差r1应为
r r1 n0
设测微器分划盘读数为C格，则相应的行差改正数 r为
➢在分划线（A+180°）与（A－i）精密接合时。分划A线与
（A+180°－i）已基本接合，现再转动测微螺旋少许，使分划线A
放 测大微，分或划宽盘度往过往大并，不或恰宽好度转过动小n格，0 ，这时而度是盘转分动划了线格平n(n移≠半)分n0 格与n0时n之，
差就是光学测微器行差，以r表示，则有
r n0 n
若以秒表示，则
r (n0 n)0
由上式可以看出，行差r是测微分划盘上的理论分格数 n 0与实际 测得的分格数n之差。当n＞ n0 ，r为负值；当n＜ n0 时，则为正值。
够正确测定小于度盘最小分格值一半的尾数的一个重要条件。
设测微分划盘一个分格值为0 ，度盘一个分格值为i，则有
n0
0
1 2
i
即
0
i 2n0
对于T3光学经纬仪n，0 =60大格，i=4′，所以测微分划盘每一大格
之格值 =02 "。
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但是上述条件往往是不能严格满足的。当读数显微镜物镜光具 组的位置不正确，使读数显微镜中度盘分格的宽度不能得到正确的
字母，其数字表示仪器的精
度指标，即检定时水平方向
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观测一测回的中误差。
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3.2 双平行玻璃板光学测微器构造及测微原理简介
以T3光学经纬仪为例来介绍双平行玻璃板测微器。下图 为几何光学示意图，图中光线不垂直于平行玻璃板时，光线 产生的平移量△为
d i ( n 1)
n
式1
式中：
➢d为平行玻璃射的厚度；
➢ 为了达到测微的目的，必须使光学测微器分划盘的转动与两块平行 玻璃板的倾斜动作同步。
➢ 在1式中，d、n和 均为常数，所以光线的平移量△随入射i角而改
变，也就是说光线的平移量△可由入射角来计量。下图是双平行玻璃
板光学测微器的基本构造。两块平行玻璃板2a和2b分别由架臂4a和4b
带动而作反向等量倾斜，架臂下端平行玻璃板摆动轴3a和3b是固定的，
➢i为入射光与入射面法线的交角;
➢n为光学玻璃的折射系数。 4 /8
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➢ 双平行玻璃板光学测微器就是根据这种光学原理制成的。双平行玻 璃板光学测微器中由两块平行玻璃板作相反方向等量倾斜时，对径分 划线a和（a+180°）的像分别通过这两块平行玻璃板，使对径分划线 和a（a-180°）的像产生相对移动，使对径分划线a和（a+180°）的 像在读数显微镜中上下接合，这时分划线的移动量恰为对径分划线之 间角距的一半。移动量可在光学测微器读数窗中的测微器分划盘上读 取。