陀螺全站儀原理

自由陀螺儀有兩個特性：

1、陀螺軸(zhou)在不受外力(li)作用(yong)時(shi)，它的方向始終指(zhi)向初始恒定方位，所(suo)謂定軸(zhou)性。

2、陀螺軸在(zai)受(shou)外(wai)力(li)作(zuo)用時(shi)，將產生非常重要效(xiao)應(ying)―“進動”，所謂(wei)進動性。

沒有(you)任何外力作用，并具有(you)三個自由度的陀螺儀叫做自由陀螺儀。

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陀(tuo)(tuo)螺(luo)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)子(zi)安置在(zai)內(nei)環(huan)上；內(nei)環(huan)又安置在(zai)外(wai)環(huan)上。內(nei)環(huan)和(he)外(wai)環(huan)保證(zheng)了陀(tuo)(tuo)螺(luo)儀圍繞(rao)(rao)在(zai)相互垂直(zhi)(zhi)的三個旋轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)的三個自由度(du)：轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)子(zi)繞(rao)(rao)其對稱(cheng)軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)X在(zai)內(nei)環(huan)中高速旋轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)；轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)子(zi)和(he)內(nei)環(huan)一(yi)起繞(rao)(rao)水平軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)Y在(zai)外(wai)環(huan)中旋轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)；陀(tuo)(tuo)螺(luo)儀轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)子(zi)和(he)內(nei)外(wai)兩環(huan)一(yi)起繞(rao)(rao)豎(shu)直(zhi)(zhi)軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)z在(zai)其內(nei)旋轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)。其中轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)子(zi)軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)x叫(jiao)做陀(tuo)(tuo)螺(luo)儀自轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)或主(zhu)軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)，通常稱(cheng)為陀(tuo)(tuo)螺(luo)儀軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)。從軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)端(duan)看(kan)，轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)子(zi)按逆時(shi)針方向旋轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)時(shi)，則(ze)該端(duan)為主(zhu)軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)的正端(duan)。

內(nei)、外兩環叫(jiao)做萬向結構(gou)。所以y軸與(yu)z軸叫(jiao)做方向結構(gou)軸。陀(tuo)螺(luo)儀(yi)(yi)主軸繞y軸旋轉，改(gai)變(bian)其(qi)與(yu)水(shui)平面之間的(de)(de)(de)(de)夾角，通(tong)常叫(jiao)做高度的(de)(de)(de)(de)變(bian)化(hua)。陀(tuo)螺(luo)儀(yi)(yi)主軸繞z軸旋轉，改(gai)變(bian)其(qi)與(yu)地物在(zai)平面內(nei)之相對位置，通(tong)常稱為方位的(de)(de)(de)(de)變(bian)化(hua)。三個軸的(de)(de)(de)(de)交點叫(jiao)做陀(tuo)螺(luo)儀(yi)(yi)的(de)(de)(de)(de)中(zhong)心。陀(tuo)螺(luo)儀(yi)(yi)的(de)(de)(de)(de)靈敏部(包括轉子和內(nei)外兩環)的(de)(de)(de)(de)重(zhong)心與(yu)陀(tuo)螺(luo)儀(yi)(yi)中(zhong)心點重(zhong)合。采用懸(xuan)掛帶懸(xuan)掛陀(tuo)螺(luo)轉子組成一個擺(bai)，并且將(jiang)這(zhe)個擺(bai)內(nei)置在(zai)一個圓(yuan)柱體中(zhong)組成懸(xuan)掛式陀(tuo)螺(luo)儀(yi)(yi)，它(ta)可以架設到全站儀(yi)(yi)上。

這個擺(bai)繞地(di)球子午線擺(bai)動，其擺(bai)動(叫進(jin)動)可(ke)(ke)以通過一個放在該擺(bai)上的(de)小鏡(jing)來觀察。并可(ke)(ke)在懸掛帶無轉(zhuan)矩的(de)情況下，通過慢慢旋轉(zhuan)經(jing)緯儀(yi)(yi)進(jin)行跟蹤它（跟蹤方式）。兩個逆轉(zhuan)點的(de)進(jin)動可(ke)(ke)以通常過全(quan)站儀(yi)(yi)水平度盤讀出(chu)并且可(ke)(ke)計算出(chu)進(jin)動中心即(ji)真(zhen)北(bei)方向。當經(jing)緯儀(yi)(yi)視準軸與進(jin)動中心一致時(shi)，儀(yi)(yi)器望遠鏡(jing)即(ji)照準真(zhen)北(bei)方向。

陀螺全站儀應用領域及價格

1、大型隧(sui)道貫(guan)通測量

2、地鐵工程測量

3、礦山(shan)工程測量

4、導彈發射(she)瞄準系統

5、炮兵陣地(di)聯(lian)測

6、建(jian)立方位基準及導(dao)航(hang)設備表校等領域

陀螺全(quan)站儀結(jie)合了(le)陀螺儀與全(quan)站儀功(gong)能，主(zhu)要應用于大(da)型(xing)工程測量領域，需要高精度，價格(ge)也比較昂貴，市面上參考價格(ge)不(bu)多，至少在幾十萬上下，根據功(gong)能和精度的不(bu)同，價格(ge)還有波動(dong)。

陀螺全站儀使用注意事項

1、對陀螺全站儀要輕拿輕放(fang)，避免猛(meng)烈(lie)沖擊和震動。

2、由于電(dian)壓不同，請不要(yao)將三(san)芯連接電(dian)纜(lan)接頭（12V），接在GPx130R3下部的(de)GPx130R3外(wai)接電(dian)源(yuan)接頭（6V）上(shang)。三(san)芯電(dian)纜(lan)只能用于連接逆變器和電(dian)池（BDC7）。

3、由于電(dian)(dian)池的(de)容(rong)量(liang)僅(jin)供（對(dui)連續測(ce)量(liang)）大(da)約3小時使用，所以建(jian)議(yi)在同(tong)一測(ce)站上所有的(de)測(ce)量(liang)工作都結束(shu)后再關閉電(dian)(dian)源（陀螺(luo)儀的(de)啟動(dong)耗電(dian)(dian)量(liang)很大(da)）。

4、測量完及時關閉機器(qi)。

5、在打開和關閉(bi)GPx130R3之前，陀螺(luo)必須鎖(suo)緊（若能(neng)按要有折斷現象）。

6、在從GPx130R3中(zhong)取(qu)出。

7、存放GPx130R3時，鎖(suo)緊螺旋必(bi)須完(wan)全(quan)鎖(suo)緊，并(bing)在鎖(suo)緊螺旋上罩(zhao)上鎖(suo)緊扣(kou)。

8、在10℃～40℃溫度(du)(du)下給電(dian)池充(chong)電(dian)，溫度(du)(du)越高，充(chong)電(dian)時間越長。

9、充電時充電器(qi)變熱(re)是正常現象。

10、不要用充電器連續為兩塊以上的電池(chi)充電。

陀螺全站儀測量的方位角

陀(tuo)螺(luo)(luo)儀軸與望遠鏡光同一豎(shu)直面中，所以假想(xiang)的陀(tuo)螺(luo)(luo)儀軸的穩定位(wei)(wei)置(zhi)(zhi)通常(chang)不(bu)與地(di)理(li)子午線重(zhong)合，二者的夾角(jiao)稱為儀器常(chang)數，一般(ban)用△表(biao)示。如果陀(tuo)螺(luo)(luo)儀子午線位(wei)(wei)于地(di)理(li)子午線的東邊，△為正;反之，則為負。儀器常(chang)數△可(ke)以在已知方位(wei)(wei)角(jiao)的精(jing)密導線邊或三(san)角(jiao)網(wang)邊上(shang)直接測出(chu)(chu)來，如圖(tu)a所示精(jing)密導線邊 CD之地(di)理(li)方位(wei)(wei)角(jiao)為Ao.若在 C 點安置(zhi)(zhi)陀(tuo)螺(luo)(luo)全站儀，通過陀(tuo)螺(luo)(luo)運轉和觀測可(ke)求出(chu)(chu)CD邊的陀(tuo)螺(luo)(luo)方位(wei)(wei)角(jiao) αt,可(ke)按下(xia)式求出(chu)(chu)儀器常(chang)數: △ =Ao-αt。