HSD系列高精度数显水平仪 HSD系列高精度小型数显水平仪，最高精度可 达到0.001度。该产品外形小巧，工作方式多样， 可内置水平仪单元，直接作为工程人员手持使用。 也可外接M系列H系列水平仪传感器：产品操作简 单，并提供了零点设定功能，只需轻轻一按就能完 成相对零点设定功能。新增加磁铁自吸式安装方法， 用户只需让数显仪底部平贴在铁型物体上，依靠产 品内部的磁铁能长期吸附在补测物体上。省去了安装螺丝的麻烦，拆卸也更为单单。该产品显示部分使用8字型数码管，这样就能保证在宽温度的工业环境中能正常工作。超高的性价比是该产品的绝对优势，填补了国内高精度数显水平仪仪自主生产的空白。 主要特性 ●较小体积60*90*35 ●双排数字显示 ●量程±1～±18° ●高分辨率0.0008° ●高抗振性能>20000g ●宽工作温度-20～+80℃ ●多样组合方式 ●IP65防护等级 ●零点设定功能 性能参数 条件 HSD-5 HSD-10 HSD-15 单位 测量范围 ±5 ±10 ±15 ° 测量轴 25℃ X-Y X-Y X-Y 精度 -25～+85° 0.001 0.001 <0.001 ° 零点温度漂移 25℃ ±0.0002 ±0.0002 ±0.0003 °/℃ 灵敏度误差 25℃ ±0.01 ±0.01 ±0.01 % 频率响应 DCresponse 20 20 20 Hz 分辩率 带宽10Hz 0.0008 0.0008 0.0008 ° 长期稳定性 室温 <0.003 <0.003 <0.003 ° 交插灵敏度 最大 3 3 3 % 产品电气参数 供电电压 DC电源 7-35VDC (可选装 内部充电电池) 工作电流 40mA 存储温度 -40-+100℃ 产品功能 ON/OFF： 电源开关 ZERO： 水平仪清零 LOW BAT.： 低电警报 CHARGER： 充电中…
§5.3 精密水准仪与水准尺 5.3.1 精密水准仪的构造特点 对于精密水准测量的精度而言，除一些外界因素的影响外，观测仪器——水准仪在结构上的精确性与可靠性是具有重要意义的。为此，对精密水准仪必须具备的一些条件提出下列要求。 1.高质量的望远镜光学系统 为了在望远镜中能获得水准标尺上分划线的清晰影像，望远镜必须具有足够的放大倍率和较大的物镜孔径。一般精密水准仪的放大倍率应大于40倍，物镜的孔径应大于50mm。 2.坚固稳定的仪器结构 仪器的结构必须使视准轴与水准轴之间的联系相对稳定，不受外界条件的变化而改变它们之间的关系。一般精密水准仪的主要构件均用特殊的合金钢制成，并在仪器上套有起隔热作用的防护罩。 3.高精度的测微器装置 精密水准仪必须有光学测微器装置，借以精密测定小于水准标尺最小分划线间格值的尾数，从而提高在水准标尺上的读数精度。一般精密水准仪的光学测微器可以读到0.lmm，估读到0.Olmm。 4.高灵敏的管水准器 一般精密水准仪的管水准器的格值为10"/2mm。由于水准器的灵敏度愈高，观测时要使水准器气泡迅速置中也就愈困难，为此，在精密水准仪上必须有倾斜螺旋（又称微倾螺旋）的装置，借以可以使视准轴与水准轴同时产生微量变化，从而使水准气泡较为容易地精确置中以达到视准轴的精确整平。
5.高性能的补偿器装置 对于自动安平水准仪补偿元件的质量以及补偿器装 置的精密度都可以影响补偿器性能的可靠性。如果补偿 器不能给出正确的补偿量，或是补偿不足，或是补偿过 量，都会影响精密水准测量观测成果的精度。 我国水准仪系列按精度分类有S05型,S1型,S3型 等。S 是“水”字的汉语拼音第一个字母,S 后面的数字 表示每公里往返平均高差的偶然中误差的毫米数。 我国水准仪系列及基本技术参数列于表5-1。 5.3.2 精密水准标尺的构造特点 水准标尺是测定高差的长度标准，如果水准标尺的 长度有误差，则对精密水准测量的观测成果带来系统性 质的误差影响，为此，对精密水准标尺提出如下要求： （1）当空气的温度和湿度发生变化时，水准标尺分 划间的长度必须保持稳定，或仅有微小的变化。一般精 密水准尺的分划是漆在因瓦合金带上，因瓦合金带则以一定的拉力引张在木质尺身的沟槽中，这样因瓦合金带 的长度不会受木质尺身伸缩变形影响。水准标尺分划的数字是注记在因瓦合 金带两旁的木质尺身上，如图5-7（a ）、（b ）所示。 （2）水准标尺的分划必须十分正确与精密，分划的偶然误差和系统误差都应很小。水准标尺分划的偶然误差和系统误差的大小主要决定于分划刻度工艺的水平，当前精密水准标尺分划的偶然中误差一般在8～ll m 。由于精密水准标尺分划的系统误差可以通过水准标尺的平均每米真长加以改正，所以分划的偶然误差代表水准标尺分划的综合精度。 （3）水准标尺在构造上应保证全长笔直，并且尺身不易发生长度和弯扭等变形。一般精密水准标尺的木质尺身均应以经过特殊处理的优质木料制作。为了避免水准标尺在使用中尺身底部磨损而改变尺身的长度，在水准标尺的底面必须钉有坚固耐磨的金属底板。 在精密水准测量作业时，水准标尺应竖立于特制的具有一定重量的尺垫或尺桩上。尺垫和尺桩的形状如图5-8 所示。 （4）在精密水准标尺的尺身上应 附有圆水准器装置，作业时扶尺者借以 使水准标尺保持在垂直位置。在尺身上 一般还应有扶尺环的装置，以便扶尺者 图5-7
自校仪器校验规程 一、塌落度筒及捣棒 1.主要内容与适用范围： 塌落度筒及捣棒系用于按GBJ80—85检验普通混凝土拌合物的稠度试验中塌落度法的专用设备，它的制造，应符合GBJ8080—85K TX 3.1.2的要求. 本规程适用于新制的，使用中的以及检修后的塌落度筒及捣棒的检验。检验周期6个月. 2.技术要求： 2.1塌落度筒外表面平整光洁，内壁应光滑，无凹凸部位. 2.2筒的内部尺寸：底部直径：200±2㎜ 顶部直径：100±2㎜ 高度：300±2㎜ 筒壁厚度：不小于1.5㎜ 2.3筒底面与顶面应互助平引. 2.4捣棒直径为∮16±0.2㎜，长度为600±5㎜. 2.5捣棒端部应呈圆形. 3.检验用标准器具： 3.1分度值为0.5㎜的钢板尺，量程大于300㎜. 3.2直角尺，量程大于300㎜ 3.3分度值为0.02㎜的游标尺,量程为300㎜. 4.检验方法: 4.1外观检验:用感官来检验塌落度筒内外表面是否平整光洁,有无凹凸部位.捣棒外表面是否光洁,端头是否呈圆形. 4.2技术参数的检验: ○1按图一所示,分别用长尺测定顶部与底部园的三个直径D1、D2、D3及d1、d2、d3. ○2按图一所示,钢板尺放在按11条所测D1、D2、D3的位置上,用直角尺测量筒的高度h1h2h3h4h5h6. ○3在筒壁上任意取3个点,用卡尺测其筒壁厚度f. ○4用钢板尺测量捣棒长度L. ○5在捣棒上均匀地取3个点,用卡尺测量其直径d. 5.检验结果评定: 5.1新的或使用中的塌落度筒与捣棒,必须全部符合技术要求. 二、水泥试模(160×40×40㎜) 1.主要内容与适用范围: 水泥试模及下料漏斗系用于按GB177成形水泥强度专用制造质量应符合GB3350.55—S2的规定,本规程适用于新制或使用中的水泥试模的检验.检验周期为12个月. 2.技术要求: 2.1试模与可装卸的三联由隔板,端板,底座组成,隔板和端板应有编号,组装后内壁各接面应互助垂直,其有效尺寸: 试模尺寸制造尺寸(㎜) 使用后允许尺寸(㎜) 长160
第一章数字水准仪的原理与特点 武汉大学李以赫 §概述 1963年Fennel厂研制出了编码经纬仪, 加上四十年代已经出现的电磁波测距技术、以后的光电技术、计算机技术和精密机械的发展,到八十年代已开始普遍使用电子测角和电子测距技术。然而，到八十年代末，水准测量还在使用传统仪器。这不仅由于水准仪和水准标尺在空间上是分离的，而且两者的距离可以从1米多变化到100米，因此在技术上引起实现数字化读数的困难。 为了现实水准仪读数的数字化，人们进行了近30年尝试。如蔡司厂的RENI 002A己使测微器读数能自动完成，但粗读数还需人工读出并按键输入，与精读数一起存入存储器，因此还算不上真正的数字水准仪。又如利用激光扫平仪和带探测器的水准标尺，可以使读数由标尺自动记录。由于这种仪器的试验结果还不能达到精密几何水准测量的要求，因此也没有解决水准测量读数自动化的难题。 直到1990年徕卡测量系统的前身---威特厂在世界上率先研制出数字水准仪NA2000，可以说，从1990年起，大地测量仪器全面己经完成了从精密光机仪器向光机电测一体化的高科技产品的过渡，攻克了大地测量仪器中水准仪数字化读数的这一最后难关。 到1994年蔡司厂研制出了数字水准仪DINI 10／20，同年拓普康厂也研制出了数字水准仪DL101／102。２００２年５月徕卡公司向中国市场投放了DNA 中文数字水准仪，该仪器具有外形美观，大屏幕中文显示，测量数据可存入内存和PC卡中，并具有适合中国测量规范丰富的机载软件，这意味着数字水准仪将真正为中国用户所接受。 数字水准仪具有测量速度快、读数客观、能减轻作业劳动强度、精度高、测量数据便于自动输入计算机和容易实现水准测量内外业一体化的特点，因此它投放市场后很快受到用户青睐。 国外的低精度高程测量盛行使用各种类型的激光定线仪和激光扫平仪，因
几种数字水准尺的编码规则和读数原理比较 肖进丽李松胡克伟 （武汉大学电子信息学院430079） 摘要：介绍了数字水准仪的系统组成，在研究常见的数字水准尺的编码规则和自动读数原理的基础上，从测量精度的角度出发，对其优劣进行分析和比较。 关键词：数字水准仪数字水准编码标尺编码规则自动读数原理 Analysis And Comparison of Several Digital Levels in Coding Regulation and Reading Principle Xiao Jinli Li Song Hu Kewei (School Of Electronic Information, Wuhan University, 430079) Abstract: In the paper we introduced the composition an electronic digital level system, and studied the coding regulation and automatic reading principle of several common digital levels. In the view of the accuracy an analysis and comparison about the digital levels is made. Key Words: electronic digital level, digital code levels, coding regulation，automatic reading principle 随着CCD传感器以及微处理技术迅猛发展，高精度水准测量自动化已经成为现实。1990年由Leica公司率先推出的世界上第一台数字水准仪NA2000标志着水准测量技术的一个巨大的突破。NA2000采用线阵CCD取代观测员的肉眼来读取标尺编码，并首次采用了数字图像处理技术处理标尺影像来获取高程和距离信息。其原理是将CCD上所获得的测量信号与仪器内存的标准码（参考信号）按相关技术进行处理，自动显示和记录标尺读数与视距，从而实现观测自动化。十余年来，数字水准仪在中、高精度水准测量方面已获得了长足的发展，其测量精度已达到0.3mm/km～0.5mm/km。目前占据数字水准仪市场的主要是瑞士Leica 公司、德国Zeiss公司以及日本Topcon和Sokkia公司生产的几种型号的产品，国内各大厂家如南方、北光、苏一光等虽然也在积极进行数字水准仪方面的研究工作，但是，由于数字水准仪本身是一种集光学、微电子技术、计算机图像处理技术等于一体的高科技产品，与数字水准仪配套的数字编码水准尺也是一种高精度的水准标尺，其编码规则、刻划工艺、读数原理等一些关键性的技术难点没有解决，所以目前还没有国内没有相关产品上市。数字编码水准尺是高精度水准测量系统的重要组成部分，其编码规则和读数方法对水准测量系统的测量精度起着重要的作用。因此，分析和比较国外不同厂家水准测量系统中使用的标尺的编码原则、自动读数原理，都将有助于我国自主研发国产数字水准仪的工作进程。 本文将首先介绍目前市场上已有的四种型号的数字水准仪的编码规则、自动读数原理，再从提高测量精度的角度出发，对它们所采用的编码和读数方式的优劣进行分析和比较。 一、数字水准测量系统的组成及工作原理 一个数字水准仪测量系统主要是由编码标尺、光学望远镜、补偿器、CCD 传感器以及微处理控制器和相关的图像处理软件等组成，如图1所示。
精密水准仪precise level 精密水准仪1： PL1、TTL6—一级精密水准仪 PL1、TTL6—一级精密水准仪是专为最高等级精密水准测 量而设计的产品。每公里往返测高差中数标准差为±2.0mm。 技术参数： PL1TTL6 望远镜物镜口 径 50mm 40mm 放大倍 率 42X 25X 最短焦 距 2.0m 1.8m 精度每公里往返测高差中数标准差 无测微 器 n/a 2.0mm 带测微 器 0.2mm n/a 水平度盘刻划n/a 1 o 重量 4.8kg 1.9kg 精密水准仪2： SZ1032精密水准仪 性能特点： ?补偿器检查按钮 ?密封防尘、操作简便 ?结构紧凑、外形美观 ?可加配平测微器，可用于国家二级水准测量及 精密沉降观测 ?卓越的温度补偿性 技术参数: 1、每公里往返测高差中数的标准偏差 SZ1032 ±1mm SZ1032 +DFS1 ±0.5mm 2、望远镜正像
放大倍数 32X 物镜通光孔径 40mm 视场(100m处) 2.3m 视距乘常数 0 最短视距 1.6m 3、补偿器 工作范围±14′ 安平精度±0.3″ 4、圆水准器角值 8′/2mm 5、度盘 全圆刻度值 360o(400gon) 最小分度间隔 1o（1gon） 6、DFS1平板测微器(选购附件) 测量范围 10mm 最小格值 0.1mm 估读值 0.01mm 应用范围： SZ1032可用于国家的三、四等水准观测，满足各种建筑施工工程及水准测量要求。本产品具有自动补偿功能，可大大提高作业效率及避免差错。AL1032＋DFS1可用于国家的一、二等水准测量和沉降变形等精密测量。 精密水准仪3： DINI03天宝新型高精度电子水准仪 仪器简介： Trimble的DiNi03电子水准仪是世界上精度最高的数字水准仪（DS1水准），采用北京三维导航测绘公司开发的软件可全自动数据处理，可实现无纸化作业， 自动出报表。无论您是做工程测量、结构、沉降观测、还是做高精度的水准网观 测，Trimble的DiNi电子水准仪都能为您提供精确的观测结果和可靠的数据。 仪器及系统特点： 新款DiNi电子水准仪的电池可以工作三天无需充电，而且它使用和Trimble GPS 系统一样的电池，以确保使用的方便性和高效率。工作完成后，可以使用U 盘将数据从仪器中很方便地传输到计算机中，不必将仪器带回办公室。 Trimble DiNi 数字水准仪只需读取30厘米的条码尺就可以计算出正确结果，其优势如下： * Trimble DiNi读数受标尺遮挡、丘陵地形变化的影响比较小，因此设站次数减少了高达20%。 * 在光线条件暗的地方整平变得比较容易，比如：在隧道中，因为只有很小一部分的标尺需要照明。 * 受地面附近的折射影响小，确保更高的精度。 Trimble DiNi具有独特的超大图形显示并配备容易操作的最大的Trimble 键盘。使用过其它Trimble 系统的人员非常容易适应Trimble DiNi。 Trimble DiNi 数字水准仪是为支持其它的Trimble Integrated Surveying 产品而设计开发的。 Trimble DiNi 界面是基于Trimble其它的先进并且经过外业证明了的操作简单的控制器而设计的。 经过实践证明了的Carl Zeiss光学技术确保Trimble DiNi 将为您提供最高的精度和最好的解决方案。应用范围： 此产品坚固、防尘、防水等级为IP55，完全可以适应任何艰苦的工作条件。带有背景光的显示屏和带有照明的圆气泡使得在暗淡的天气条件下也可以保持良好的生产效率。整平速度比常规自动整平快60% 。技术性能参数： 精度：. . . . . . . . . . . . .每公里往返中误差 0.3 mm 每公里 铟钢精密条码水准尺 . . . . . . . . . . . . . . . 0.3 mm 工程条码水准尺 . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.0 mm
沉降观测(二等水准测量)实训 一、目的 1、通过一条水准环线的施测，掌握二等精密水准测量的观 测和记录，使所学知识得到一次实际的应用。 ２、熟悉精密水准测量的作业组织和一般作业规程。 二、要求 １、熟悉D S1型水准仪的构造及使用方法,铟瓦尺的读数方法及掌握测量过程中的技术要领; ２、掌握计算环线闭和差。 三、仪器及工具 D S1型精密水准仪一台，铟瓦水准尺一对，尺垫一副，扶杆四根，50m皮尺一把，记录板一块，自备铅笔，小刀和记录手薄。 1、精密水准仪的构造 精密水准仪主要用于国家一、二等水准测量和高精度的工程测量中，例如建筑物沉降观测，大型精密设备安装等测量工作。 精密水准仪的构造与D S 水准仪基本相同，也是由望远镜、 3 水准器和基座三部分组成。其不同之点是：水准管分划值较小，一般为10"/2m m；望远镜放大率较大，一般不小于40倍；望
远镜的亮度好，仪器结构稳定，受温度的变化影响小等。
为了提高读数精度，精密水准仪设有光学测微器，如 所示是其工作原理示意图，它由平行玻璃板、传动杆、测微轮和测微尺等部件组成。平行玻璃板装臵在望远镜物镜前，其旋转轴与平行玻璃板的两个平面相平行，并与望远镜的视准轴成正交。平行玻璃板通过传动杆与测微尺相连。测微尺上有100个分格，它与水准尺上一个分格（1c m或5m m）相对应，所以测微时能直接读到0.1m m（或0.05m m）。当平行玻璃板与视线正交时，视线将不受平行玻璃板的影响，对准水准尺上B处，读数为146（c m）+a。转动测微带动传动杆，使平行玻璃板绕旋转轴俯仰一个小角，这时视线不再与平行玻璃板面垂直，而受平等玻璃板折射的影响，使得视线上下平移。当视线下移对准水准尺上146c m分划时，从测微分划尺上可读出a的数值。 如所示是我国北京测绘仪器厂生产的D S 级水准仪，光学 1 测微器最小读数为0.05m m。
DL系列数字水平仪 使用说明书 青岛前哨精密仪器有限公司
DL系列数字水平仪产品使用手册 欢迎选购我公司的产品！ 青岛前哨精密仪器有限公司是隶属于中国航空工业第二集团的国家二级企业，为国家一级计量单位。1993年在航空工业中首家获得ISO9001质量体系认证。80年代初，在国内率先开发出高精度数显式电子水平仪，多年来产品遍及全国各地，在高精度检测领域处于国内领先地位。 DL数字水平仪采用高灵敏度电容式传感器，是由单片机作为控制器的高精度计量型产品。广泛应用于产品的平面度、直线度检测及精密机床、加工中心、三坐标测量机等安装和调整。同时测量数据可直接输入至计算机，配合测量软件对产品的平面度、直线度进行自动测量，并输出打印计算结果及图形。 人性化的设计、完备的功能，会给您的检测工作带来意想不到的惊喜和顺利。 由于本机的功能较多，使用之前请仔细阅读本使用手册，以便充分利用本机的功能。
目录 外观与功能指示-------------------------------------------------------------------------------------- 4页 液晶显示屏显示说明-------------------------------------------------------------------------------- 4页 开机准备----------------------------------------------------------------------------------------------- 5页电池安装 开机检查 功能选择----------------------------------------------------------------------------------------------- 6页II档测量 I 档测量 置零 电压 温度 读取 删除 标定 复位 测量单位转换 使用指南----------------------------------------------------------------------------------------------- 9页使用中的注意事项 测量档显示屏读数含义 工作面水平检测与调整 直线度、平面度检测 使用水平仪存储功能 计算机连机测量 仪器调整----------------------------------------------------------------------------------------------- 12页相对零位调整 绝对零位调整 仪器示值标定 恢复出厂设置 维护指南----------------------------------------------------------------------------------------------- 14页维护和保养 有关维修的规定 主要技术指标----------------------------------------------------------------------------------------- 15页各类产品配置单-------------------------------------------------------------------------------------- 17页
一、水准仪的主要部件：主要部件有望远镜、管水准器或补偿器、 垂直轴、基座、脚螺旋。 二、沉降观测的基本要求：观测仪器的要求--根据沉降观测精度 要求高的特点，为能精确地反映出建（构）筑物在不断加荷下的沉降情况，一般规定测量的误差应小于变形值的1/10—1/20，为此要求沉降观测应使用精密水准仪(S1或S05级)，水准尺也应使用受环境及温差变化影响小的高精度铟合金水准尺。在不具备铟合金水准尺的情况下，使用一般塔尺尽量使用第一段标尺。沉降观测点的布置--为了能够反映出建（构）筑物的准确沉降情况，沉降观测点要埋设在最能反映沉降特征且便于观测的位置。一般要求建筑物上设置的沉降观测点纵横向要对称，且相邻点之间间距以15-30米为宜，均匀地分布在建筑物的周围。通常情况下，建筑物设计图纸上有专门的沉降观测点布置图。此外，埋设的沉降观测点要符合各施工阶段的观测要求，特别要考虑到装修装饰阶段，是否会因墙或柱饰面施工而破坏或掩盖住观测点，不能连续观测而失去观测意义。观测时间的要求--施工期间在基础或地下室完成后开始观测，每完成一层观测一次，沉降速度不小于 2.0mm/d应减缓加载速度并增加观测次数；如施工过程暂停，则 在停工及重新开工时各测一次，停工期间2-3个月观测一次；竣工后第一年测4次，第二年测2-3次，以后每年一次直到稳定。 三、地质勘测的目的：在于以各种勘察手段和方法，调查研究和分 析评价建筑场地和地基的工程地质条件，为设计和施工提供所需
的工程地质资料。 四、测量误差的来源，如何让避免：影响水准仪测量精度发因素：1. 仪器误差，如i角（视准轴与水准轴不平行）误差，水准标尺每米真长误差、水准标尺零点不等差等。2.外界因素引起的误差，如温度变化对i角的影响，大气垂直折光的影响、仪器及尺承沉降的影响所引起的误差等等。3.观测误差，指人的因素引起的误差。4.客观因素的误差，如日月引力产生的误差，重力产生的误差，温度变化产生的误差等等。为减弱这些误差的影响，作业中应注意：1.严格控制观测时间，选择最佳观测条件。2.作业前把仪器放在阴凉处半小时，设站时用测伞遮阳；每测段设为偶数站，每测站前后视距尽量相等，视线离地面足够高度，坡度较大的地段应适当缩短视线。往返测应沿同一条路线进行，并使用同一仪器和尺承。对于客观因素产生的误差只能通过改正数的办法予以减弱。 五、工程测量技术资料及测量流程技术资料：1、工程定位测量记 录2、基槽平面及标高实测记录。3、楼层平面放线及标高实测记录。4、楼层平面标高抄测记录。5、建筑物垂直度、标高测量记录。6、招标单位或监理要求提供的其他资料。流程：1、建筑建筑物定位，根据甲方提供的建筑规划定位图及起始依据，在施工现场形成至少4个定位桩。2、基础施工放线，建筑物定位桩设定后，由施工单位的专业测量人员、施工现场负责人及监理共同对基础工程进行放线及测量复核，最后放出所有建筑物轴线的
数字水平仪的设计与应用 汤琳宝毛洋林潘志浩 上海大学通信与信息工程学院 摘要：高精度低功耗数字水平仪的设计原理，叙述了其关键芯片ADXL202的结构和原理以及使用方法，给出了详细的设计电路图和程序流程。 关键词：高精度 微功耗 ADXL202 数字水平仪 Tang Linbao Mao Yanglin Pan Zhihao Institute of Communication and Information Engneering, Shanghai University Abstract: The paper introduces the design theory of the high-precision and low-power digital gradienter. It provides the structure, theory ,and usage of the key chip ADXL202. And it also provides the detailed design circuit diagram and the corresponding program flow chart. Key words: high-precision low-power ADXL202 digital gradienter 引言 在高楼、桥梁等建筑行业，对建筑物自身在水平面倾斜度的测量和处理，需要一个能连续工作几个月甚至一年以上的采样进度很高的数字水平仪系统，这就要求该系统必须具有高精度微功耗的功能。本文所介绍的就是能满足这一要求的数字水平仪系统，它在笔者的工作中已得到了充分的应用和试验。该系统采用ADXL202芯片产生与水平面倾斜的两个角度量，它是一个具有高精度、宽动态特性的加速度测量芯片。下面对该芯片的主要特点和用法进行简要介绍，随后介绍ADXL202与微功耗单片机C8051F020的接口电路与程序设计。 1 ADXL202简介 1．1特点及结构 ADXL202特点如下： （1） ADXL202是集双轴加速度传感器于一体的单块集成电路 （2） 它既可测量动态加速度，又可测量静态加速度 （3） 具有脉宽占空比输出每轴的输出带宽可调 （4） 低功耗(<0.6mA) （5） 比电解质、水银、热能斜度测量仪响应快 （6） 每根轴的带宽均可通过电容调整 （7） 60Hz带宽时的分辨率为5mg （8） 直流工作电压为＋3V～＋5.25V （9） 可承受1000g的剧烈冲击 （10）可应用于：斜度测量、惯性导航、地震监测装置、交通安全系统等 图1和图2分别为ADXL202的功能结构框图和引脚排列图。表1所列是其引
精密水准仪的检校与精度分析 文献综述 1概述 水准测量的基本原理是利用水准仪提供的一条水平视线，在两水准标尺上读数，从而求得两点间的高差，为达到高精度水准测量的要求，水准仪的视准轴与水准轴必须保持相互平行的关系。水准仪由于制造工艺水平的限制及各种外界因素的影响，使仪器的视准轴与水准轴相互平行的关系难于绝对保持，即仪器提供的水平视线不可能绝对水平，而且在仪器使用过程中，其关系还在不断地发生变化。所以水准仪的视准轴与水准轴一般既不在同一平面内，也不互相平行，而是两条空间直线，它们在垂直面上投影的交角称为i角误差，在水平面上投影的交角称为?角误差，影响水准测量的主要误差来源与i角误差，对于?角误差. 2国内外研究现状 2.1数字水准仪i角检校方法探讨 随着测绘仪器制造技术的飞速发展，数字水准仪的普及率愈来愈高。数字水准仪具有测量速度快，读数记录客观，精度高，操作简电，易于实现内外业一体化等特点，具有比光学水准仪更多的优点和技术发展空间，代表了水准仪的发展方向。数字水准仪中存在两种i角，视准轴与水准轴不平行引起的误差称为“光i角”，由经过物镜光心的水平入射光线与这条水平光线经过补偿器到CCD探测器参考点的水平视准线之间的夹角称为"电i角"，其中“光i角”影响照准及调焦，。电i 角”影响数字水准仪的读数。在实际应用中，。光i角”可以通过前、后视距相等的方法削弱其对测量结果的影响，只要不超限即可。对于“电i角”虽然数字水准仪DiNill／12能通过软件改正它引起的误差，但在测量过程中外界条件随时在变化“电i角”也随之变化。 与检验光学水准仪i角完全一样，可以在室内进行。预先调平平行光管作为基准水平线，将仪器置于可以升降的工作台上，调平仪器上的圆水准气泡，通过仪器调焦，观察仪器十字线横丝与平行光管内基准水平线是否重合。若两者有偏离，表明仪器i角存在，其i角大小视其偏离程度而定。
数字水准仪校验规程 1.0目的 规范数字水准仪校验的操作，确保数字水准仪的测量精度处于受控状态，检验结果真实、可靠。 2.0范围 本规程适用于新制造、使用中和修理后的各种型号的数字水准仪的内部校验。数字水准仪是借助仪器的水平视准线作为基准，通过CCD成像技术、使用条码尺进行高差测量的电子仪器。它广泛应用于大地水准测量、地震形变测量、各种工程水准测量与大型精密机械安装等工作中，数字水准仪是未来主要的精密水准测量仪器。 3.0检定项目 各级水准仪检定器具列于表1。
注：检定类别中“+”为必检项目。“-”为可检可不检，由送检单位需要确定。 4.0环境条件 室内检定项目，一般在常温下进行。 数字水准仪磁误差检定条件见表2。 5.0技术要求和检定方法 5.1 外观检视及开机检查 5.1.1 技术要求 5.1.1.1 仪器上应标明厂名（厂标）、仪器型号及出厂编号。 5.1.1.2 仪器外表无脱漆、锈蚀和伤痕，仪器密封性能良好，光学零件表面清
洁，不得有脱胶、脱漆、油迹、霉点等缺陷。 5.1.1.3 望远镜视场亮度应均匀，分划板成像清晰，刻线应平直无结节、断线等现象。 5.1.1.4 仪器各运动机构转动灵活，不得有松动、卡滞和影响操作的现象。5.1.1.5 调节望远镜目镜时，视场内十字丝交点无晃动现象。 5.1.1.6 自动安平水准仪的补偿机构应能正常的工作。 使用中和修理后的仪器，允许有不影响仪器准确度的上述缺陷。 5.1.2 检定方法 将仪器安置在检验台上，整平。对上述所列各款逐项进行目视与手感检验。5.2望远镜物镜的光学分辨力。 5.2.1技术要求 参照JJG425-2003 水准仪检定规程的相关内容和企业标准检定结果应不大于1”。 5.2.2检定方法 参照JJG425-2003 水准仪检定规程的相关内容执行。 5.3竖轴整置误差 5.3.1技术要求 竖轴整置误差,水准仪圆水准器不大于标称角值的四分之一。 5.3.2检定方法 将仪器固定在检定台上，使望远镜视轴方向与任意两个脚螺旋位置平行，调整脚螺旋使仪器水准气泡居中，将望远镜旋转180度，若气泡偏离，则进行调整。观察仪器的水准气泡是否居中，仪器旋转任一位置时该水准器的最大偏移量为
数字水准仪原理
第一章数字水准仪的原理与特点 武汉大学李以赫 §1.1 概述 1963年Fennel厂研制出了编码经纬仪, 加上四十年代已经出现的电磁波测距技术、以后的光电技术、计算机技术和精密机械的发展,到八十年代已开始普遍使用电子测角和电子测距技术。然而，到八十年代末，水准测量还在使用传统仪器。这不仅由于水准仪和水准标尺在空间上是分离的，而且两者的距离可以从1米多变化到100米，因此在技术上引起实现数字化读数的困难。 为了现实水准仪读数的数字化，人们进行了近30年尝试。如蔡司厂的RENI 002A己使测微器读数能自动完成，但粗读数还需人工读出并按键输入，与精读数一起存入存储器，因此还算不上真正的数字水准仪。又如利用激光扫平仪和带探测器的水准标尺，可以使读数由标尺自动记录。由于这种仪器的试验结果还不能达到精密几何水准测量的要求，因此也没有解决水准测量读数自动化的难题。 直到1990年徕卡测量系统的前身---威特厂在世界上率先研制出数字水准仪NA2000，可以说，从1990年起，大地测量仪器全面己经完成了从精密光机仪器向光机电测一体化的高科技产品的过渡，攻克了大地测量仪器中水准仪数字化读数的这一最后难关。 到1994年蔡司厂研制出了数字水准仪DINI 10／20，同年拓普康厂也研制出了数字水准仪DL101／102。２００２年５月徕卡公司向中国市场投放了DNA中文数字水准仪，该仪器具有外形美观，大屏幕中文显示，测量数据可存入内存和PC卡中，并具有适合中国测量规范丰富的机载软件，这意味着数字水准仪将真正为中国用户所接受。 数字水准仪具有测量速度快、读数客观、能减轻作业劳动强度、精度高、测量数据便于自动输入计算机和容易实现水准测量内外业一体化的特点，因此它投放市场后很快受到用户青睐。 国外的低精度高程测量盛行使用各种类型的激光定线仪和激光扫平仪，因此目前数字水准仪主要定位在中精度和高精度水准测量范围，分为两个精度等级, 中等精度的标准差为：1.0～1.5mm/Km,高精度的为：0.3～0.4mm／Km。
天宝DiNi高精度电子水准仪在二等水准测量中的应用 摘要：随着测绘技术的不断发展，精密水准仪在工程测量中的应用越来越广泛，极大的提高了测量精度和工作效率。本文重点对天宝DINI03电子水准仪在二等水准测量中的应用进行研究与分析。 关键词：DiNi电子水准仪；二等水准测量；一体化 1电子水准仪的原理和特点 电子水准仪测量系统主要是由编码标尺、光学望远镜、补偿器、CCD传感器以及微处理控制器和相关的图象处理软件等组成。工作基本原理是标尺上的条码图案经过光反射，一部分光束直接成像在望远镜分划板上，供目视观测，另一部分光束通过分光镜被转折到线阵CCD传感器的像平面上，经光电转换、整形后再经过模数转换，输出的数字信号被送到微处理器进行处理和存储，并将其与仪器内存的标准码(参考信号)按一定方式进行比较，即可获得高度读数和水平距离。 2工程实例 本次工程为辽宁省锦州机场二等水准线路测量。测区主要测量四个GPS 控制点G01、G03、G04、G05，在实测过程中考虑到以后测量的需要在测区内沿线布设七个水准点B5、Q1、17A、M5、D20、D43、Z75，构成14个闭合环，12个结点，31个侧段，线路总长约64.272km，水准线路如图4-1所示。都按照国家二等水准测量规范进行施测。经过踏勘，2个水准点标石保存完好，埋设位置及点位清晰，可以利用并作为高程起算数据。 使用仪器为天宝Dini03型号电子水准仪，精度指标为每公里往返中误差±0.3mm，铟瓦条码尺2m。作业前对水准仪及水准尺进行了检验，检验结果附合《国家一、二等水准测量规范》及《国家三、四等水准测量规范》要求。 水准测量前根据国家一、二等水准测量限差规定对测站主要限差进行了设置：最大视距长度为50m，最小视距为3m；一站前后视距差≤1m，前后视距累计差≤3m；最高视线高度≤2.2m，最低视线高度0.5m；两次读数差≤0.3mm；两次所测高差之差≤0.5mm；检测间歇点高差之差≤1.0mm。 观测时，按后—前—前—后的顺序进行，每一测段为偶数个测站，水准尺侧前贴上标签，标记前尺、后尺，测的过程中后尺落在固定点上。 3 数据平差计算
第八节精密水准仪、自动安平水准 仪和电子水准仪 一、精密水准仪简介 1．精密水准仪 精密水准仪与一般水准仪比较，其特点是能够精密地整平视线和精确地读取读数。为此，在结构上应满足： （1）水准器具有较高的灵敏度。如DS1水准仪的管水准器τ值为10″/2mm。 （2）望远镜具有良好的光学性能。如DS1水准仪望远镜的放大倍数为38倍，望远镜的有效孔径47mm，视场亮度较高。十字丝的中丝刻成楔形，能较精确地瞄准水准尺的分划。 （3）具有光学测微器装置。可直接读取水准尺一个分格（1cm或0.5cm）的1/100单位（0.1mm或0.05mm），提高读数精度。 （4）视准轴与水准轴之间的联系相对稳定。精密水准仪均采用钢构件，并且密封起来，受温度变化影响小。 2．精密水准尺 精密水准仪必须配有精密水准尺。这种尺一般是在木质尺身的槽内，安有一根因瓦合金带。带上标有刻划，数字注在木尺上。精密水准尺须与精密水准仪配套使用。 精密水准尺上的分划注记形式一般有两种： 一种是尺身上刻有左右两排分划，右边为基本分划，左边为辅助分划。基本分划的注记从零开始，辅助分划的注记从某一常数K开始，K称为基辅差。 另一种是尺身上两排均为基本划分，其最小分划为10mm，但彼此错开5mm。尺身一侧注记米数，另一种侧注记分米数。尺身标有大、小三角形，小三角形表示半分米处，大三角形表示分米的起始线。这种水准尺上的注记数字比实际长度增大了一倍，即5cm注记为1dm。因此使用这种水准尺进行测量时，要将观测高差除以2才是实际高差。
3．精密水准仪的操作方法 精密水准仪的操作方法与一般水准仪基本相同，只是读数方法有些差异。在水准仪精平后，十字丝中丝往往不恰好对准水准尺上某一整分划线，这时就要转动测微轮使视线上、下平行移动，十字丝的楔形丝正好夹住一个整分划线，被夹住的分划线读数为m、dm、cm。此时视线上下平移的距离则由测微器读数窗中读出mm。实际读数为全部读数的一半。 二、自动安平水准仪 自动安平水准仪与微倾式水准仪的区别在于：自动安平水准仪没有水准管和微倾螺旋，而是在望远镜的光学系统中装置了补偿器。 1．视线自动安平的原理 当圆水准器气泡居中后，视准轴仍存在一个微小倾角α，在望远镜的光路上安置一补偿器，使通过物镜光心的水平光线经过补偿器后偏转一个β角，仍能通过十字丝交点，这样十字丝交点上读出的水准尺读数，即为视线水平时应该读出的水准尺读数。 由于无需精平，这样不仅可以缩短水准测量的观测时间，而且对于施工场地地面的微小震动、松软土地的仪器下沉以及大风吹刮等原因，引起的视线微小倾斜，能迅速自动安平仪器，从而提高了水准测量的观测精度。 2．自动安平水准仪的使用 使用自动安平水准仪时，首先将圆水准器气泡居中，然后瞄准水准尺，等待2～4秒后，即可进行读数。有的自动安平水准仪配有一个补偿器检查按钮，每次读数前按一下该按钮，确认补偿器能正常作用再读数。 三、电子水准仪简介 电子水准仪的主要优点是： （1）操作简捷，自动观测和记录，并立即用数字显示测量结果。 （2）整个观测过程在几秒钟内即可完成，从而大大减少观测错误和误差。 （3）仪器还附有数据处理器及与之配套的软件，从而可将观测结果输入计
题目基于单片机的数字水平仪设计 学生姓名杨哲学号1213014099 所在学院物理与电信工程学院 专业班级电子1204班 指导教师秦伟 完成地点物理与电信工程学院实验室 2016年6 月12日
基于单片机的数字水平仪设计 作者：杨哲 （陕西理工学院 ,物理与电信工程学院, 电子信息工程系2012级4班，陕西汉中723000） 指导老师：秦伟 [摘要]数字水平仪是一种普遍的角度测量工具。用它可以测量被测平面相对于水平面的夹角。基于传感器、数字信号处理、单片机技术的数字水平仪是当前倾角测试仪器数字化发展的方向。本次毕业设计采用三轴加速度传感器感应静态加速度值，通过STC89C52单片机读取其加速度并计算出倾角值，再将倾角值直接在LCD平面上显示出来，另外加上一些辅助按键的控制，可以使角度测量更方便、快捷。本文提出了使用软件和硬件相结合的自动校正技术进行角度测量，最大限度简化了电路，提高了系统的稳定性和可靠性。 [关键词]数字水平仪；单片机STC89C52；加速度传感器；高精度 The Design of Digital Level Based on Single Chip Microcomputer Author：Yang Zhe （Grade 12,Class 4,Major electronics and information engineering, School of Physics and Electronic Information Engineering, Shaanxi University of Technology, Hanzhong Shaanxi） Tutor：Qin Wei [Abstract]: Digital level is a Angle measuring tool. Use it measured plane relative to horizontal plane Angle can be measured. Based on the technology of sensor, the digital signal processing, single chip microcomputer digital level is the current Angle measuring instrument digital development direction.This graduation design using three-axis accelerometer sensing static acceleration value, through the STC89C52 microcomputer reads the acceleration and calculate the Angle value, then the Angle values directly displayed on the LCD flat, plus a few auxiliary button control, Angle measurement can be more convenient and quick,. Is proposed in this paper using the software and hardware combination of automatic correction technology of Angle measurement. Simplify the circuit to the greatest extent, to improve the stability and reliability of the system. [Key words]: Digital level; Microntroller STC89C52; Acceleration transducer; High precision