什么是測量_測量學分類介紹_測量的四個要素工程測量技術_常用工程測量方法_工程測量學尺寸測量_長度測量工具方法_測量誤差_大尺寸測量重力測量學_重力加速度的測量方法電阻測量_伏安法測電阻_電阻的測量方法有哪些

角度測量相關概念

1、角度的定義

角度是兩條相交直線中的任何一條與另一條相疊合時必須轉動的量的量度，轉動在這兩條直線的所在平面上并繞交點進行。一周角分為360等份，每份定義為1度(1°)。采用360這數(shù)字，因為它容易被整除。360除了1和自己，還有22個真因數(shù)，包括了7以外從2到10的數(shù)字，所以很多特殊的角的角度都是整數(shù)。

2、水平角和豎直角

角度測量分為水平角測量和豎直角度測量。水平角測量用于確定地面點的平面位置，豎直角測量用于間接確定地面點的高程和點之間的距離。

水平角是測站點至兩目標的方向線在水平面上投影的夾二面角。在測量中，把地面上的實際觀測角度投影在測角儀器的水平度盤上，然后按度盤讀數(shù)求出水平角值。是推算邊長、方位角和點位坐標的主要觀測量。水平角是在水平面上由0-360度的范圍內，按順時針方向量取。

豎直角指在同一豎直面內一點到目標的方向線與水平線之間的夾角。在同一豎直面內視線與豎直線之間的夾角稱為天頂距。一般情況下，豎直角的角度范圍是：-90°~90°之間 。視線在水平線之上的豎直角為仰角，符號為正；視線在水平角之下的豎直角為俯角，符號為負。

角度測量方法--全組合測角法

全組合測角法，每次取兩個方向組成單角，將所有可能組成的單角分別采取測回法進行觀測。各測站的測回數(shù)與方向數(shù)的乘積應近似地等于一常數(shù)。由于每次只觀測兩個方向間的單角，可以克服各目標成像不能同時清晰穩(wěn)定的困難 ，縮短一測回的觀測時間，減少外界條件的影響，易于獲得高精度的測角成果。適用于高精度三角測量。

觀測豎直角以望遠鏡十字絲的水平絲分別按盤左和盤右照準目標，讀取豎直度盤讀數(shù)為一測回。如測站上有幾個觀測目標，先在盤左依次觀測各目標，再在盤右依相反順序進行觀測。讀數(shù)前，必須使豎盤指標水準氣泡嚴格居中。

角度測量方法——方向觀測法

觀測兩個方向之間的水平夾角采用測回法，對3個以上的方向采取方向觀測法或全組合測角法。

測回法即用盤左（豎直度盤位于 望遠鏡左側）、盤右（豎直度盤位于望遠鏡右側）兩個位置進行觀測。用盤左觀測時，分別照準左、右目標得到兩個讀數(shù)，兩數(shù)之差為上半測回角值。為了消除部分儀器誤差，倒轉望遠鏡再用盤右觀測，得到下半測回角值。取上、下兩個半測回角值的平均值為一測回的角值。按精度要求可觀測若干測回，取其平均值為最終的觀測角值。

方向觀測法是當有3個以上方向時，在上、下各半測回中依次對各方向進行觀測，以求得各方向值，上、下兩個半測回合為一測回，這種方法稱為全圓測回法。按精度需要測若干測回，可得各方向觀測值的平均值，所需角度值由相應方向值相減即得。

角度測量方法——圓光柵測角法

圓光柵是角度測量中最常用的器件之一。作為角度測量基準的光柵可以用平均讀數(shù)原理來減小由分度誤差和安裝偏心誤差引起的讀數(shù)誤差,因此其準確度高、穩(wěn)定可靠。但在動態(tài)測量時,在10 r/s的轉速下,要想達到1′的分辨力都非常困難。

目前我國的國家線角度基準采用64 800線/周的圓光柵系統(tǒng),分辨力為0·001″,總的測量不確定度為0·05″。該測量方法主要是在靜態(tài)下的相對角度測量。英國國家物理實驗室(NPL)的E WPalmer介紹了一臺作為角度基準的徑向光柵測角儀,如圖1所示,既可用于測角,又可用于標定。其原理是利用兩塊32400線的徑向光柵安裝在0·5 r/s的同一個軸套上,兩個讀數(shù)頭一個固定,一個裝在轉臺上連續(xù)旋轉,信號間的相位差變化與轉角成正比。

儀器中用一個自準直儀作為基準指示器,可以測得絕對角度,利用光柵細分原理可測360°范圍內的任意角度,附加零伺服機構可以對轉臺進行實時調整,限制零漂。用干涉儀作為讀數(shù)頭,可進行高精度測量。按95%置信度水平確定其系統(tǒng)誤差的不確定度為0·05″。

角度測量方法--光學內反射小角度測量法

光從光密介質傳到光疏介質時,當入射角大于臨界角時發(fā)生全反射現(xiàn)象。內反射法小角度測量就是利用在全反射條件下入射角變化時反射光強度的變化關系,通過反射光強的變化來測量入射角的變化的。

由于入射角在臨界角附近線性較好,隨著入射角的微小變化,反射光的強度發(fā)生急劇變化,因此測量時通常定義一個臨界角附近的初始角θ0,被測角為相對于該初始角的角位移Δθ,這樣就可以充分利用臨界角附近靈敏度較高的特點,進行小角度的高精度測量。該測量方法存在的一個問題是入射角和反射光強之間的關系是非線性的,靈敏度因此受到限制。

角度測量方法——激光干涉測角法

角度可以表示為長度之比,長度的變化可以用激光干涉條紋數(shù)的變化來表示,因此長度測量中準確度最高的激光干涉法在角度測量中得到了廣泛的應用。干涉測角法不僅可以測量小角度,而且也可以測量整周角度。

1、激光干涉小角度測量

干涉小角度測量的基本原理可以表示成圖5的形式。采用邁克爾遜干涉原理,用兩路光光程差的變化來表示角度的變化,經(jīng)角錐棱鏡反射的一路光的光程隨著轉角的變化而變化,因此干涉條紋也發(fā)生相應的移動,測得條紋的移動量,就可測得轉臺的轉角

2、激光干涉任意角測量方法

上面介紹的干涉法小角度測量系統(tǒng),測量范圍大約在幾度以內,而大范圍的角度測量要求越來越多,為了解決整周角度的測量問題,對上述方法進行了相應的改進,提出了幾種新的激光干涉任意角度測量方法。

2018-08-15 17:02:08 2820 http://www.yiqi.com/citiao/detail_1233.html 熱門標簽： 工程測量技術_常用工程測量方法_工程測量學尺寸測量_長度測量工具方法_測量誤差_大尺寸測量重力測量學_重力加速度的測量方法電阻測量_伏安法測電阻_電阻的測量方法有哪些