测绘仪器水准仪型号及精度等级分类

DS03高精密自动安平水准仪

DS03高精密自动安平水准仪是内置测微平板的高精度自动安平测绘仪器，仪器利用自动补偿技术和内置编码器和数字电路处理的测微系统，并由显示屏直接显示测微读数，直读0.01mm,精确可靠，Z重要的一点是，DS03水准仪1km往返水准测量标准偏差达到0.3mm的水平，在国内所有品种水准仪中是Z高的。经测试，1km往返差完全达到国家标准高精密级水准仪的要求。DS03水准仪是当前唯yi能做到批量生产的国产高精密级测绘水准仪器，必将以其稳定可靠的性能、高等级的测量精度、独特新颖的外形结构引ling新一代国产高端水准仪的潮流。

高精密自动安平DS03水准仪是采用齿轮直接啮合的测微结构，采用内置式的测微平板结构，完全消除了传统测微平板结构中存在的行差，读数由显示屏上直接显示，消除了测微尺读数存在的读数误差，仪器采用放大倍率和物镜口径更大，观测目标更清晰；全密封设计，能有效地防尘防水，密封等级可达IP55；补偿器的固定采用获得国家ZL的新技术，提高了仪器的可靠性和稳定性。而且仪器外观平衡协调，安置稳定，水准器精度更高，居中性能更好。

DS03水准仪应用领域

DS03水准仪是一款真正的高精密级光学水准仪型号，其各项技术指标都满足国标《水准仪GB 101562009》中高端系列仪器的要求。可以应用于国家一等水准测量及地震水准测量，建筑工程测量，变形及沉降监测，矿山测量，大型机器安装，工具加工测量和精密工程测量等。

●水准网测量 / ●变形监测、地面沉降的监测 / ●地形测量 水准线路测量、区域水准测量、水准 网测量、等高线测量 / ●道路和铁路施工放样纵断面测量、横断面测量、高程放样/ ●工业测量 / ●隧道和矿山测量 

DL系列水准仪

拓普康电子水准仪DL101C/102C采用相位法。标尺的条码像经望远镜、调焦镜、补偿器的光学零件和分光镜后，分成两路，一路成像在CCD线阵上，用于进行光电转换，另一路成像在分划板上，供目视观测。DL101标尺上部份条码的图案，其中有三种不同的码条。R表示参考码，其中有三条2mm宽的黑色码条，每两条黑色码条之间是一条1mm宽的黄色码条。以中间的黑码条的ZX线为准，每隔30mm就有一组R码条重复出现。在每组R码条左边10mm处有一道黑色的B码条。在每组参考码R的右边10mm处为一道黑色的A码条。读者不难发现，每组R码条两边的A和B码条的宽窄不相同，实际上A和B码条的宽度是在0到10mm之间变化，这两种码包含了水准测量时的高度信息。

该测绘仪器设计时有意安排了它们的宽度按正弦规律变化。其中A码条的周期为600mm，B码条的周期为570mm。当然，R码条组两边的黄码条宽度也是按正弦规律变化的，这样在标尺长度方向上就形成了亮暗强度按正弦规律周期变化的亮度波。条码的下面画出了波形。纵坐标表示黑条码的宽度，横坐标市标尺的长度。实线为A码的亮度波，虚线为B码的亮度波。由于A和B两条码变化的周期不同，也可以说A和B亮度波的波长不同，在标尺长度方向上的每一位置上两亮度波的相位差也不同。这种相位差就好像传统水准标尺上的分划，它可由标出标尺的长度。只要3能测出标尺底部某处的相位差，也就可由知道该处到标尺底部的高度，因为相位差可以作到和标尺长度一一对应，即具有单值性。这就是适当选则两亮度波的波长，在DL101中A码的周期为600mm，B码的周期为570mm，它们的Z小公倍数为11400mm，因此在3m长的标尺上不会有相同的相位差。为了确保标尺底端面，或说相位差分划的端点相位差具有唯yi性，A和B码的相位在此错过了π/2。

DL－102C的标尺与DL－101C的略有区别，DL－102C的标尺为白底黑条码，A码的波长为330mm，Z小公倍数为3300mm。A和B码在波长底部错开的相位差为π。DL101－C的标尺与DL－102C的标尺可由互换使用。

当望远镜照准标尺后，标尺上某一段的条码就成像在线阵CCD上，黄条码使CCD产生光电流，随条码宽窄的改变，光电流强度也变化。将它进行模数转换(A/D)后，得到不同的灰度值。视距在Δ0.6m时标尺上某小段成像到CCDA上经A/D转换后，得到的不同灰度值(纵坐标)，横坐标是CCD上象素的序号，当灰度值逐一输出时，横轴就代表时间了。横坐标标记的数字判断，仪器采用了512个象素的线阵CCD。视距和视线高的信息的测量信号。

下文用测量人员容易理解的方式来说明如何从上述测量信号中求出A和B两亮度波的相位差。设想纵坐标的灰度值就是表示亮度大小的十进位数字，而且横坐标尺寸已放大到和标尺尺寸一致。人们对Z大振幅不太感兴趣，因为随着标尺上的照度不同，Z大振幅在不同次数的测量中也不同，对求视线高无关紧要。求出的A和B两亮度波的初相位之差就是高度数据。用一波长为600mm的正弦曲线中的离散灰度值曲线拟合，就可由得到A波的Z大振幅和初相位。再用波长为570mm的正弦曲线，就可由得到B波的Z大振幅和初相位。不过这是与CCD上diyi个象素对应的位置到标尺底端面的高度。人们不难把它换算成CCD中点象素上的相位差，这就好象是中丝读数。

像上述那样人工处理测量信号是很麻烦的，而且很费时间。在DL系列中则采用快速傅里叶变换(FFT)计算方法将测量信号在信号分析器中分解成三个频率分量。由A和B两信号的相位求相位差，即得到视线高读数。这只是初读数。因为视距不同时，标尺上的波长与测量信号波长的比例不同。虽然在同一视距上A和B的波长相同，可由求出相位差，或说视线高，但是可以想象其精度并不高。

R码是为了提高这种测绘仪器读数精度和求视距二安排的。设两组R码的间距为P(=30mm)，它在CCD行阵上成象所占的象素个数为Z,象素宽为D(=25μm)，则P在CCD行阵上的成象长度为:

D=P/l*f (3－1)

式中f是望远镜物镜的焦距。同时还可以求出物象比

L=Z*b (3－2)

Z可由一信号分析中得出，b是CCD光敏窗口的宽度，因此l和P都为已知数据。根据几何光学成象原理，可以象传统仪器用视距丝测量距离的视距测量原理一样求出视距：

A=P/l (3－3)

于是将测量信号放大到与标尺上的一样时，再进行相位测量，就可以精确得出相位差，即视线高。

电子水准仪的三种测量原理各有奥妙，三类仪器都经受了各种检验和实际测量的考验，能胜任精密水准测量作业。