[摘要]对全站仪的基本原理、功能、选购、维护保养进行了分析总结。
论文关键词：全站仪,选购,保养

　　一、全站仪简介

　　全站仪是全站型电子测速仪（Electronic Total Station）的简称。总体上看全站仪主要由电子测角系统（经纬仪）、电子测距系统（测距仪）和控制计算系统（微型电脑）三部分组成。其中：电子测角系统完成水平方向和垂直方向角度的测量，电子测距系统完成仪器到目标之间距离的测量。控制计算系统负责数据计算、显示、存储、通信等工作。

　　和其他工业产品一样，全站仪也有主要技术指标和一般技术指标。主要技术指标直接影响仪器的使用场合，一般技术指标对仪器的使用场合影响不大，只是对使用者提供方便和提高使用者的工作效率。

　　全站仪的主要技术指标有以下几点：

　　1、 测角精度（如：1”、2”、5”、6”等）

　　2、 测距精度 (如：±（2+2×10-6·D)mm 、±（3+2×10-6·D)mm 、±（5+3×10-6·D)mm等）

　　3、 测程（如：1Km、2Km、3Km等）

　　4、 工作温度范围（特殊地区使用比较重要）

　　5、 望远镜的放大倍率（对远目标影响大）

　　全站仪的一般技术指标有以下几点：

　　1、 仪器有无角度倾斜补偿

　　2、 测距速度（测距时间）

　　3、 仪器内存可记录数据容量

　　4、 仪器内置的应用程序数量

　　5、 电池的一次充电工作时间

　　二、全站仪的选购

　　全站仪的主要功能是完成空间数据采集和空间放样定位，它的本质上是空间数据传感器，一台进口的WIN-CE全站仪的数据处理能力一般不及一台普通PC电脑的十分之一，而价格比普通全站仪要贵近万元，而且更容易出故障，那么怎样理性选购性价比高并且适用的全站仪呢？

　　选购全站仪一般来说：第一、要看主要技术指标是否满足使用场合的要求，例如主要用于从事导线测量的全站仪比主要用于公路测设的全站仪会对测距、测角精度要求更高；第二、再看一般技术指标有哪些更有助于提高自己的工作效率，通常测距速度及电池工作时间会对使用者影响较大，而对于从事路桥测量工作的用户来说，如果全站仪配有道路测设机载软件无疑能对测量工作提供极大方便，提高放样效率；第三、仪器的售后服务及维修也是选购仪器时必须考虑的的一个重要因素。因为全站仪是一种相对比较贵重的仪器，尤其是进口全站仪，在售后服务及维修方面相比国产全站仪有着一定的劣势，一般进口全站仪维修较国产全站仪贵一倍，但原装进口全站仪出故障率较国产全站仪低很多。

　　全站仪的测距部分采用的放射光源一般有两类：红外光源和激光光源。红外光源的优点是技术成熟、相位均匀性好，抗光干扰能力强，工作温度范围宽，红外光源全站仪的工作温度在-20℃～55℃之间，光源使用寿命长，累计发光时间大于10万小时，人眼安全性好，对人眼无伤害。不足之处是不能实现无合作目标测距。而采用激光光源的全站仪的最大优点是可在一些需要无合作目标的场合可以进行测距，最大无合作目标测程视不同机器而不同，一般在60～350米左右。不足之处是工作温度范围较小，一般在-10℃～40℃之间，光源的工作寿命较短，一般累计发光时间在7千小时左右，且人眼安全性较差，目前市场上的激光型全站仪除TOPCON、NIKON等少数几种全站仪采用对人眼安全的1类激光外，大部分厂家采用的是对人眼有伤害的2类和3类激光，在使用此类全站仪时，必须注意观测者和其他人的眼部安全，尤其3类激光可能对操作者和行人眼睛造成无法恢复的严重伤害，选择时一定要慎重，使用时必须经过严格培训。综上所述，激光型全站仪更适合一些无法安放合作目标场合的特殊测量，而红外光全站仪在各类通用工程测量中更安全和可靠，用户可根据工程性质需要、理性选购。

　　全站仪普遍采用的测角技术一般有两种，即编码度盘测角技术（又称静态测角技术）及光栅度盘测角技术（动态测角技术）。采用编码度盘测角技术的全站仪的最大优点是仪器在开机使用时，无需转动望远镜过零就可直接进行测量工作，缺点是仪器对环境的耐受性稍差，使用环境的灰尘、温湿度、光干扰对仪器测角系统的稳定性有一定的影响；而采用光栅度盘测角技术的全站仪的优点是技术成熟，可靠性强，对使用环境要求不高，缺点是仪器开机时必须转动望远镜过零才能正常工作，操作上稍嫌不便。

　　目前市场上的全站仪从性能的可靠性上来说，欧美全站仪应当最好，比较有代表性的象Leica的TS09、TC1200，Trimble的3600、S6等，国家重点工程建设项目的高精度测量一般多采用欧美仪器。日本产的仪器相比欧美仪器辅助电子功能较多，做得比较花哨，象蓝牙技术、彩屏、触摸屏、WIN-CE操作系统等都用上了，但其稳定性与欧美仪器相比还是有一定差距，但日本全站仪价格适中，日本全站仪在中国销量较大的品牌是Topcon和NIKON,目前Topcon在北京生产，NIKON还是原装进口。

　　国产全站仪经过这几年与进口仪器的市场竞争，在保持原有的价格优势的基础上，一些厂家生产的全站仪的性能及质量已经慢慢接近日本全站仪的水平，目前国产全站仪在市场销量是进口全站仪的三倍以上。一般的用户在选购全站仪时，不妨可以考虑国货。

　　三、全站仪的保管

　　1、测量仪器库房应是耐火建筑。

　　2、库房内的温度不能有剧烈变化，最好保持室温在12℃～16℃。

　　3、库房应有消防设备，但不能用一般酸碱式灭火瓶，宜用液体CO2或CCL4及新的消防瓶。

　　四、全站仪的维护

　　全站仪是一种光、机、电相结合的高精密测量仪器，日常的维护保养非常重要，必须专人保养和使用。仪器应避免强烈的震动或冲击而损坏，仪器镜头部分应经常保持干净清洁，可先用毛刷刷去灰尘，然后再用镜头纸或镜头布擦拭干净，不要使用有机溶液（如：酒精等），擦拭显示屏、键盘，只需用软布沾些清水即可。

　　仪器长期不使用，请放在干燥恒温的室内，要注意防潮。电池必须充电后储存，镍氢电池每隔3个月要充、放电1次，锂电池每隔6个月进行充、放电1次。如果储存超过期限不充电，电池会因为自动放电导致电量过低，影响电池寿命。

　　全站仪在运输、储存、使用过程中，受外界因素的影响，都有可能发生光学部件受震动变化、长霉起雾，电子部件受潮长霉，以及金属部件生锈、磨损等毛病，造成不见损坏，影响仪器正常使用，酿成事故，甚至整个仪器损坏报废。所以要采取必要的防震、防霉、防雾、防锈措施，确保仪器处于良好状态。

　　每年定期对仪器进行检验和校正，以确保仪器的测量精度。如出现问题请找专业人士用专业设备检修或与生产厂家联系。

　　全站仪在作业过程中的使用维护：

　　1、 仪器开箱前，应将仪器箱平放在地上，严禁手提或怀抱着仪器开箱，以免仪器在开箱时落地损坏。开箱后用注意看清楚仪器在箱中安放的状态，以便在用完后按原样入箱。仪器在箱中取出前，应松开各制动螺旋，提取仪器时，要用手托住仪器的基座，另一手握持支架，将仪器轻轻取出，严禁用手提望远镜和横轴。仪器及所用部件取出后，应及时合上箱盖，以免灰尘进入箱内。仪器箱放在测站附近，箱上不许坐人。

　　2、 作业完毕后，应将所有微动螺旋退回到正常位置，并用擦镜纸或软毛刷除去仪器上表面的灰尘。然后卸下仪器双手托持，按出箱时的位置放入原箱。盖箱前应将各制动螺旋轻轻旋紧，检查附件齐全后可轻合箱盖，箱盖吻合方可上盖，不可强力施压以免损坏仪器。

　　3、 架设仪器时，先将三脚架架稳并大致对中，然后放上仪器，并立即拧紧中心连接螺旋。对仪器要小心轻放，避免强烈的冲击震动，安置仪器前应检查三脚架的牢固性，作业过程中仪器要随时有人防护，以免造成重大损失。

　　4、 仪器在搬站时，可视搬站的远近，道路情况以及周围环境等决定仪器是否要装箱。搬站时，应把仪器的所有制动螺旋略微拧紧，但不要拧得太紧，目的是仪器万一受到碰撞时，还有转动的余地，以免仪器受伤。搬运过程中仪器脚架必须竖直拿稳，不得横扛在肩上。

　　5、 在野外使用仪器时，必须用伞遮住太阳。仪器望远镜的物镜和目镜表面不能让太阳照射，也要避免灰沙雨水的侵袭。

　　6、 仪器任何部分若发生故障，不应勉强继续使用，要立即检修，否则将会使仪器损坏加剧。

　　7、 不能自行拆开仪器，仪器拆卸次数太多会影响其测量精度。

　　8、 光学元件应保持清洁，如沾染灰尘必须用毛刷或柔软的擦镜纸清除，禁止用手指抚摸仪器的任何光学元件表面。

　　9、 在潮湿环境中作业，工作结束后，要用软布擦干仪器表面的水分和灰尘后才能装箱。回到驻地后立即开箱取出仪器放置干燥处，彻底晒干后才能装入仪器箱箱内。

　　以上是本人多年从事测绘仪器及测绘工程工作的一些经验总结，希望能为广大测绘工作者挑选和保养仪器提供一些帮助和借鉴。