经纬仪

经纬仪

角度测量仪器
经纬仪,测量水平角和竖直角的仪器;是根据测角原理设计的。目前最常用的是光学经纬仪。经纬仪根据度盘刻度和读数方式的不同,分为游标经纬仪,光学经纬仪和电子经纬仪。经纬仪是测量任务中用于测量角度的精密测量仪器,可以用于测量角度、工程放样以及粗略的距离测取。
    中文名:经纬仪 外文名: 用途: 分 类:光学经纬仪和电子经纬仪 作 用:测量水平角和竖直角 原 理:测角原理 发明时间:1730年 发明人:西森

安装方法

1)三脚架调成等长并适合操作者身高,将仪器固定在三脚架上,使仪器基座面与三脚架上顶面平行。 

2)将仪器舞摆放在测站上,目估大致对中后,踩稳一条架脚,调好光学对中器目镜(看清十字丝)与物镜(看清测站点),用双手各提一条架脚前后、左右摆动,眼观对中器使十字丝交点与测站点重合,放稳并踩实架脚。  

3)伸缩三脚架腿长整平圆水准器   

4)将水准管平行两定平螺旋,整平水准管。  

5)平转照准部90度,用第三个螺旋整平水准管。  

6)检查光学对中,若有少量偏差,可打开连接螺旋平移基座,使其精确对中,旋紧连接螺旋,再检查水准气泡居中。

构造

1.望远镜制动螺旋2.望远镜3.望远镜微动螺旋4.水平制动5.水平微动螺旋6.脚螺旋9.光学瞄准器10.物镜调焦11.目镜调焦12.度盘读数显微镜调焦13.竖盘指标管水准器微动螺旋14.光学对中器15.基座圆水准器16.仪器基座17.竖直度盘18.垂直度盘照明镜19.照准部管水准器20.水平度盘位置变换手轮

望远镜与竖盘固连,安装在仪器的支架上,这一部分称为仪器的照准部,属于仪器的上部。望远镜连同竖盘可绕横轴在垂直面内转动,望远镜的视准轴应与横轴正交,横轴应通过水盘的刻画中心。照准部的数轴(照准部旋转轴)插入仪器基座的轴套内,照准部可以作水平转动。

分类

经纬仪根据度盘刻度和读数方式的不同,分为游标经纬仪,光学经纬仪和电子经纬仪。目前我国主要使用光学经纬仪和电子经纬仪,游标经纬仪早已淘汰。

电子经纬仪

光学经纬仪

光学经纬的水平度盘和竖直度盘用玻璃制成,在度盘平面的周诶边缘刻有等间隔的分划线,两相邻分划线间距所对的圆心角称为度盘的格值,又称度盘的最小分格值。一般以格值的大小确定精度,分为:

DJ6度盘格值为1°DJ2度盘格值为20′DJ1(T3)度盘格值为4′

按精度从高精度到低精度分:DJ0.7,DJ1,DJ2,DJ6,DJ30等(D,J分别为大地和经纬仪的首字母)

经纬仪是测量任务中用于测量角度的精密测量仪器,可以用于测量角度、工程放样以及粗略的距离测取。整套仪器由仪器、脚架部两部分组成。

应用举列(已知A、B两点的坐标,求取C点坐标):

是在已知坐标的A、B两点中一点架设仪器(以仪器架设在A点为列),完成安置对中的基础操作以后对准另一个已知点(B点),然后根据自己的需要配置一个读数1并记录,然后照准C点(未知点)再次读取读数2。读数2与读数1的差值既为角BAC的角度值,再精确量取AC、BC的距离,就可以用数学方法计算出C点的精确坐标。

一些建设项目的工地上,我们会经常看到一些技术人员架着一台仪器在进行测量工作,他们所使用的仪器就是经纬仪。经纬仪最初的发明与航海有着密切的关系。在十五十六世纪,英国、法国等一些发达国家,因为航海和战争的原因,需要绘制各种地图、海图。最早绘制地图使用的是三角测量法,就是根据两个已知点上的观测结果,求出远处第三点的位置,但由于没有合适的仪器,导致角度测量手段有限,精度不高,由此绘制出的地形图精度也不高。

而经纬仪的发明,提高了角度的观测精度,同时简化了测量和计算的过程,也为绘制地图提供了更精确的数据。后来经纬仪被广泛地使用于各项工程建设的测量上。经纬仪包括基座、度盘(水平度盘和竖直度盘)和照准部三个部分。基座用来支撑整个仪器。水平度盘用来测量水平角。照准部上有望远镜、水准管以及读数装置等等。

应用

经纬仪是望远镜的机械部分,使望远镜能指向不同方向。经纬仪具有两条互相垂直的转轴,以调校望远镜的方位角及水平高度。此类架台结构简单,成本较低,主要配合地面望远镜(大地测量、观鸟等用途)使用,若用来观察天体,由于天体的日周运动方向通常不与地平线垂直或平行,因此需要同时转动两轴并随时间变换转速才能追踪天体,不过视场中其它天体会相对于目标天体旋转,除非加上抵消视场旋转的机构,否则不适合用于长时间曝光的天文摄影。

应用举列(已知A、B两点的坐标,求取C点坐标):

是在已知坐标的A、B两点中一点架设仪器(以仪器架设在A点为例),完成安置对中的基础操作以后对准另一个已知点(B点),然后根据自己的需要配置一个读数1并记录,然后照准C点(未知点)再次读取读数2。读数2与读数1的差值既为角BAC的角度值,再精确量取AC、BC的距离,就可以用数学方法计算出C点的精确坐标。

自制方法

一、赤经及赤纬在茫茫大海中,航行的船只遇到危险,求急救时,第一就是要让救援的人知道船只的所在处,也就是说要将船只所在的经纬度告知救援的人。经纬度不仅能在海洋上指出船只的位置。它的最大好处是能将一个物体的确实位置,很简洁地让大家都能明了。

同样的,在无际无涯的夜空星海中,一旦发现了新的星体,你如何将它的正确位置,公诸于世呢?你是否想到应该有一种类似经纬度的度量系统,来标定星球位置,制作星图呢?天文学家所使用的度量系统是赤经(Rightascension)及赤纬(Declination),赤纬的单位是度(Degrees),赤经单位是时(Hours)、分(Minutes),我们对这些也许并不熟悉,但要了解也并不难。

由于星辰距我们甚远,单靠眼睛实在辨别不出它们之间的远近差别,因此这些星球在我们看来都好像同样远近。我们就假想有一悬空之球壳罩住了整个地球,这个假想的球就叫做天球(Celestialsphere),而这些星星就固定在球壳内面,每次我们只能看到半个球面。因为地球自转的结果,天球便好像由东至西不断地绕着我们旋转,而天球北(南)极恰在地球地理北(南)极的正上空,天球赤道也恰在地球赤道的正上空,即位在二天极的中央。

像地球一样,我们将天球刻划上了经纬度,在天文学中这相当于地球纬(经)度的,便叫做赤纬(赤经)。从天极到天球赤道间,赤纬共分90°;而赤经共分24时,1时又分60分,即1h=60m=15°,这是因为地球或天球每小时旋转15°而得名。这套决定天体位置的方法,看起来相当复杂,但是它有许多好处。

例如,天球不断旋转,所以星星的视位置不断改变,像是由东至西横过夜空;同时,又因地球公转结果,虽在同一时刻,隔几天后,星星位置也稍稍偏西;或是你由北向南行走时,星星对地平线之相对位置,也都有所改变。既然星星之视位置,如此善变,故要依照所见来说明其位置,是相当困难的,只能借着赤经、赤纬来说明了,因为每一个星球恰与一组赤经纬度相对应。但也由于星象瞬息万变.

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