電子水平儀的內(nèi)部結(jié)構(gòu)
電子水平儀又稱為數(shù)字水平儀，是以自動(dòng)安平水平儀為基礎(chǔ)，采用條紋編碼水準(zhǔn)尺和電子影像處理原理，用ccd行陣傳感器代替人的肉眼，將望遠(yuǎn)鏡像面上的標(biāo)尺顯像轉(zhuǎn)換成數(shù)字信息，可自動(dòng)進(jìn)行讀數(shù)記錄。電子水平儀可視為ccd相機(jī)、自動(dòng)安平水平儀以及微處理器的集成。
由于電子水平儀也是建立在水平視準(zhǔn)線原理上進(jìn)行高程測(cè)量的，因此，測(cè)量實(shí)施方法和光學(xué)水平儀基本一致，同樣需要水準(zhǔn)尺來配合進(jìn)行測(cè)量。與電子水平儀配套使用的水準(zhǔn)尺為條紋編碼水準(zhǔn)尺，這是與電子水平儀配合的專用標(biāo)尺，通常由玻璃纖維或銦鋼制成，尺面上刻劃著寬度不同的水平黑白相間的條紋編碼，這種條碼相當(dāng)于普通水準(zhǔn)尺上的分劃和標(biāo)記。使用電子水平儀進(jìn)行水準(zhǔn)測(cè)量時(shí)，只需在完成安平，輸入測(cè)量參數(shù)后，將望遠(yuǎn)鏡對(duì)準(zhǔn)條紋編碼水準(zhǔn)尺，按儀器上的測(cè)量鍵。電子水平儀攝入條碼圖像后，經(jīng)處理器轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳?yīng)的數(shù)字，再通過信號(hào)轉(zhuǎn)換和數(shù)據(jù)化，在顯示屏上顯示出高差、距離和待測(cè)點(diǎn)的高程等數(shù)據(jù)，還可進(jìn)行電子紀(jì)錄。
采用不同讀數(shù)原理的條紋編碼水準(zhǔn)尺
目前，世界上電子水平儀采用了不同的自動(dòng)讀數(shù)原理，包括相關(guān)法、幾何法，相位法等，不同讀數(shù)原理標(biāo)尺的條紋編碼圖案不相同，不能互換使用。如相關(guān)法，是通過探測(cè)儀獲得的水準(zhǔn)尺上的條碼圖像信號(hào)(即測(cè)量信號(hào))，通過與儀器內(nèi)預(yù)先設(shè)置的“已知代碼”(參考信號(hào))按信號(hào)相關(guān)方法進(jìn)行比對(duì)，使測(cè)量信號(hào)移動(dòng)以達(dá)到兩信號(hào)符合，從而獲得標(biāo)尺讀數(shù)和視距讀數(shù)。
與光學(xué)水平儀比較，電子水平儀用自動(dòng)電子讀數(shù)代替人工讀數(shù)，不存在讀錯(cuò)、記錯(cuò)等問題，沒有人為讀數(shù)誤差。而采用條紋編碼進(jìn)行測(cè)量的方式削弱了傳統(tǒng)水準(zhǔn)尺的標(biāo)尺分劃誤差，能夠自動(dòng)繼續(xù)多次測(cè)量，并削弱了外界環(huán)境變化造成的影響，精度更高，同時(shí)也使經(jīng)驗(yàn)較不豐富的測(cè)量人員也能夠進(jìn)行高精度的測(cè)量。此外，電子水平儀也能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)記錄、檢核、處理和存儲(chǔ)，減輕了測(cè)量人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，進(jìn)一步提高了測(cè)量的速度與效率。
電子水平儀通過讀數(shù)自動(dòng)化極大地提高了測(cè)量工作的效率
電子水平儀在自動(dòng)進(jìn)行水準(zhǔn)測(cè)量的同時(shí)，還可自動(dòng)進(jìn)行視距測(cè)量，因此，可用于水準(zhǔn)測(cè)量、地形測(cè)量、建筑施工測(cè)量等領(lǐng)域。如配合微型馬達(dá)驅(qū)動(dòng)器，能快速自動(dòng)檢測(cè)建筑物的沉降等，這也使得電子水平儀獲得了更加廣闊的使用范圍。