全站仪和电子经纬仪角度补偿修正方法

    0　引言

    各种等级的全站型电子速测仪（简称全站仪）和电子经纬仪为达到相应的准确度要求均采用补偿装置。补偿装置的准确度主要由补偿水泡的加工准确度所决定，因此，全站仪和电子经纬仪（以下统称仪器）在制造过程中，对补偿水泡的加工和研磨控制显得极其重要。常规生产过程中，由于加工中心点的偏移和磨具损耗变形等的影响，不能保证每件产品具有良好的线性斜率，因此补偿装置只有部分能达到国家标准规定的要求，使生产成本居高不下。通过对角度补偿特性的研究，采取角度补偿的方法，从而提高产品的合格率。

    1　角度补偿的特性

    有些仪器具有单向补偿装置，有的具有双向补偿装置。单向补偿装置的 X 向倾斜信号初始信号如图 1 所示。双向补偿装置的 X 向倾斜信号和Y 向倾斜信号具有相同特性，在此仅讨论 X 向倾斜信号。放大处理后的信号如图 2 所示。

    2　角度补偿的修正

    2.1　一 K 法

    以 X 向倾斜信号为例（如图 3），以 K₀一个斜率值对该补偿装置进行修正，电路简单，成本低廉，但对水泡加工要求很高，合格率低，相当部分仍达不到国家标准规定的≤ 6″/±3′ 要求。

    2.2　二 K 法

    以 K₁一个斜率值对该补偿装置的 -3′ ～ 0 段准确度进行修正，以 K₂一个斜率值对该补偿装置的 0 ～ +3′ 段准确度进行修正（如图 4）。

    电路中需有 CPU，成本有所提高，同时增加对拐点的判别，以确定倾斜点在 K₁段上还是在 K₂段上，若在 K₁段就要用 K₁修正；若在 K₂段就要用 K₂修正。这种方法对水泡加工要求有所下降，合格率比较高。

    2.3　两端法

    先对该补偿装置在倾斜 -3′ 处测定信号值，再对该补偿装置在倾斜 +3′ 处测定信号值，以这两个点的信号值计算 K′（如图 5）。然后用 K′ 一个斜率值对该补偿装置的 -3′ ～ +3′ 整段准确度进行修正，电路中需有 CPU，成本有所提高，不需要对拐点进行判别。这种方法对水泡加工要求稍有下降，合格率介于一 K 法和二 K 法间。

    2.4  逐点修正法

    先对该补偿装置的一3‘一++3‘整段范围内，每倾斜30“测定信号值(如图6)。然后对各点的倾斜准确度进行修正，用软件将各点连成曲线，也就是说每相邻的两个点都获得一个K值。

    在测定具体倾斜量时，需要增加对众多拐点的判别（共有 12 个 K 值），以确定倾斜点在哪一个 K 段上 , 再用该段的 K 修正。电路中需有 CPU，成本较高，软件相对复杂，需要对众多拐点的判别。但这种方法对水泡加工要求较低，合格率很高。