經緯儀

經緯儀

角度測量儀器
經緯儀,測量水平角和豎直角的儀器;是根據測角原理設計的。目前最常用的是光學經緯儀。經緯儀根據度盤刻度和讀數方式的不同,分為遊标經緯儀,光學經緯儀和電子經緯儀。經緯儀是測量任務中用于測量角度的精密測量儀器,可以用于測量角度、工程放樣以及粗略的距離測取。
    中文名:經緯儀 外文名: 用途: 分 類:光學經緯儀和電子經緯儀 作 用:測量水平角和豎直角 原 理:測角原理 發明時間:1730年 發明人:西森

安裝方法

1)三腳架調成等長并适合操作者身高,将儀器固定在三腳架上,使儀器基座面與三腳架上頂面平行。 

2)将儀器舞擺放在測站上,目估大緻對中後,踩穩一條架腳,調好光學對中器目鏡(看清十字絲)與物鏡(看清測站點),用雙手各提一條架腳前後、左右擺動,眼觀對中器使十字絲交點與測站點重合,放穩并踩實架腳。  

3)伸縮三腳架腿長整平圓水準器   

4)将水準管平行兩定平螺旋,整平水準管。  

5)平轉照準部90度,用第三個螺旋整平水準管。  

6)檢查光學對中,若有少量偏差,可打開連接螺旋平移基座,使其精确對中,旋緊連接螺旋,再檢查水準氣泡居中。

構造

1.望遠鏡制動螺旋2.望遠鏡3.望遠鏡微動螺旋4.水平制動5.水平微動螺旋6.腳螺旋9.光學瞄準器10.物鏡調焦11.目鏡調焦12.度盤讀數顯微鏡調焦13.豎盤指标管水準器微動螺旋14.光學對中器15.基座圓水準器16.儀器基座17.豎直度盤18.垂直度盤照明鏡19.照準部管水準器20.水平度盤位置變換手輪

望遠鏡與豎盤固連,安裝在儀器的支架上,這一部分稱為儀器的照準部,屬于儀器的上部。望遠鏡連同豎盤可繞橫軸在垂直面内轉動,望遠鏡的視準軸應與橫軸正交,橫軸應通過水盤的刻畫中心。照準部的數軸(照準部旋轉軸)插入儀器基座的軸套内,照準部可以作水平轉動。

分類

經緯儀根據度盤刻度和讀數方式的不同,分為遊标經緯儀,光學經緯儀和電子經緯儀。目前我國主要使用光學經緯儀和電子經緯儀,遊标經緯儀早已淘汰。

電子經緯儀

光學經緯儀

光學經緯的水平度盤和豎直度盤用玻璃制成,在度盤平面的周诶邊緣刻有等間隔的分劃線,兩相鄰分劃線間距所對的圓心角稱為度盤的格值,又稱度盤的最小分格值。一般以格值的大小确定精度,分為:

DJ6度盤格值為1°DJ2度盤格值為20′DJ1(T3)度盤格值為4′

按精度從高精度到低精度分:DJ0.7,DJ1,DJ2,DJ6,DJ30等(D,J分别為大地和經緯儀的首字母)

經緯儀是測量任務中用于測量角度的精密測量儀器,可以用于測量角度、工程放樣以及粗略的距離測取。整套儀器由儀器、腳架部兩部分組成。

應用舉列(已知A、B兩點的坐标,求取C點坐标):

是在已知坐标的A、B兩點中一點架設儀器(以儀器架設在A點為列),完成安置對中的基礎操作以後對準另一個已知點(B點),然後根據自己的需要配置一個讀數1并記錄,然後照準C點(未知點)再次讀取讀數2。讀數2與讀數1的差值既為角BAC的角度值,再精确量取AC、BC的距離,就可以用數學方法計算出C點的精确坐标。

一些建設項目的工地上,我們會經常看到一些技術人員架着一台儀器在進行測量工作,他們所使用的儀器就是經緯儀。經緯儀最初的發明與航海有着密切的關系。在十五十六世紀,英國、法國等一些發達國家,因為航海和戰争的原因,需要繪制各種地圖、海圖。最早繪制地圖使用的是三角測量法,就是根據兩個已知點上的觀測結果,求出遠處第三點的位置,但由于沒有合适的儀器,導緻角度測量手段有限,精度不高,由此繪制出的地形圖精度也不高。

而經緯儀的發明,提高了角度的觀測精度,同時簡化了測量和計算的過程,也為繪制地圖提供了更精确的數據。後來經緯儀被廣泛地使用于各項工程建設的測量上。經緯儀包括基座、度盤(水平度盤和豎直度盤)和照準部三個部分。基座用來支撐整個儀器。水平度盤用來測量水平角。照準部上有望遠鏡、水準管以及讀數裝置等等。

應用

經緯儀是望遠鏡的機械部分,使望遠鏡能指向不同方向。經緯儀具有兩條互相垂直的轉軸,以調校望遠鏡的方位角及水平高度。此類架台結構簡單,成本較低,主要配合地面望遠鏡(大地測量、觀鳥等用途)使用,若用來觀察天體,由于天體的日周運動方向通常不與地平線垂直或平行,因此需要同時轉動兩軸并随時間變換轉速才能追蹤天體,不過視場中其它天體會相對于目标天體旋轉,除非加上抵消視場旋轉的機構,否則不适合用于長時間曝光的天文攝影。

應用舉列(已知A、B兩點的坐标,求取C點坐标):

是在已知坐标的A、B兩點中一點架設儀器(以儀器架設在A點為例),完成安置對中的基礎操作以後對準另一個已知點(B點),然後根據自己的需要配置一個讀數1并記錄,然後照準C點(未知點)再次讀取讀數2。讀數2與讀數1的差值既為角BAC的角度值,再精确量取AC、BC的距離,就可以用數學方法計算出C點的精确坐标。

自制方法

一、赤經及赤緯在茫茫大海中,航行的船隻遇到危險,求急救時,第一就是要讓救援的人知道船隻的所在處,也就是說要将船隻所在的經緯度告知救援的人。經緯度不僅能在海洋上指出船隻的位置。它的最大好處是能将一個物體的确實位置,很簡潔地讓大家都能明了。

同樣的,在無際無涯的夜空星海中,一旦發現了新的星體,你如何将它的正确位置,公諸于世呢?你是否想到應該有一種類似經緯度的度量系統,來标定星球位置,制作星圖呢?天文學家所使用的度量系統是赤經(Rightascension)及赤緯(Declination),赤緯的單位是度(Degrees),赤經單位是時(Hours)、分(Minutes),我們對這些也許并不熟悉,但要了解也并不難。

由于星辰距我們甚遠,單靠眼睛實在辨别不出它們之間的遠近差别,因此這些星球在我們看來都好像同樣遠近。我們就假想有一懸空之球殼罩住了整個地球,這個假想的球就叫做天球(Celestialsphere),而這些星星就固定在球殼内面,每次我們隻能看到半個球面。因為地球自轉的結果,天球便好像由東至西不斷地繞着我們旋轉,而天球北(南)極恰在地球地理北(南)極的正上空,天球赤道也恰在地球赤道的正上空,即位在二天極的中央。

像地球一樣,我們将天球刻劃上了經緯度,在天文學中這相當于地球緯(經)度的,便叫做赤緯(赤經)。從天極到天球赤道間,赤緯共分90°;而赤經共分24時,1時又分60分,即1h=60m=15°,這是因為地球或天球每小時旋轉15°而得名。這套決定天體位置的方法,看起來相當複雜,但是它有許多好處。

例如,天球不斷旋轉,所以星星的視位置不斷改變,像是由東至西橫過夜空;同時,又因地球公轉結果,雖在同一時刻,隔幾天後,星星位置也稍稍偏西;或是你由北向南行走時,星星對地平線之相對位置,也都有所改變。既然星星之視位置,如此善變,故要依照所見來說明其位置,是相當困難的,隻能借着赤經、赤緯來說明了,因為每一個星球恰與一組赤經緯度相對應。但也由于星象瞬息萬變.

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