加常數(shù)加常數(shù)的測(cè)定

光電測(cè)距儀的檢測(cè)：光電測(cè)距儀在使用前，應(yīng)依照儀器使用說(shuō)明書(shū)和有關(guān)規(guī)程的要求，進(jìn)行一般性能檢查、校正和儀器常數(shù)(包括加常數(shù)和乘常數(shù)兩項(xiàng))檢測(cè)。加常數(shù)是指所使用的儀器測(cè)得的距離與實(shí)際距離之間的常數(shù)差；乘常數(shù)是由于大氣折射率和測(cè)尺頻率的變化而引起測(cè)尺長(zhǎng)度的改變 。

采用六段解析法測(cè)定加常數(shù)，用六段比較法測(cè)定加常數(shù)和乘常數(shù)。六段解析法是在平坦場(chǎng)地上，標(biāo)定1條直線，將其分成6段，設(shè)置7個(gè)觀測(cè)點(diǎn)。用光電測(cè)距儀按全組合觀測(cè)法測(cè)出21個(gè)組合距離，經(jīng)過(guò)測(cè)量平差，求得儀器的加常數(shù)。六段比較法是在野外標(biāo)設(shè)1條基線，劃分為6段，埋設(shè)7個(gè)測(cè)點(diǎn)。用因瓦基線尺丈量6個(gè)分段的長(zhǎng)度作為標(biāo)準(zhǔn)值，用光電測(cè)距儀按全組合測(cè)出21個(gè)距離，經(jīng)過(guò)氣象和傾斜改正后與標(biāo)準(zhǔn)值比較，按最小二乘準(zhǔn)則采用一元線性回歸的方法求解加常數(shù)和乘常數(shù)。

用六段比較法測(cè)出的21個(gè)距離，經(jīng)氣象、傾斜、加常數(shù)和乘常數(shù)的修正后，與已知的基線標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行比較，評(píng)定儀器的標(biāo)稱(chēng)精度。

由于電子元器件的老化，光機(jī)結(jié)構(gòu)的位移等因素的影響，儀器常數(shù)可能發(fā)生變化，因此應(yīng)定期檢驗(yàn)測(cè)距儀的加常數(shù)和乘常數(shù)。

隨著微電子學(xué)的日益發(fā)展，光電測(cè)距儀的改進(jìn)型和新產(chǎn)品不斷出現(xiàn)。有的測(cè)距儀在鏡站增設(shè)了供定線放樣用的通訊器件，可將測(cè)站的必要信息傳輸給鏡站，從而提高了作業(yè)的工作效率。為適應(yīng)煤礦井下條件的要求，前蘇聯(lián)、德國(guó)、瑞士等國(guó)家先后研制成功防爆型光電測(cè)距儀。中國(guó)在20世紀(jì)80年代后期，也改制成功本安型防爆光電測(cè)距儀，并已在中國(guó)煤礦推廣使用 。

加常數(shù)地位

全站儀加常數(shù)K、乘常數(shù)R是全站儀測(cè)距功能中最重要的兩個(gè)參數(shù)，其在全站儀的應(yīng)用中占有至關(guān)重要的地位，直接影響距離測(cè)量結(jié)果的精度 。

加常數(shù)全站儀測(cè)距原理和方法

光電測(cè)距的原理是利用光波在空氣中傳播的速度是已知的特性，測(cè)定光波在兩點(diǎn)距離之間往返傳播的時(shí)間，以此來(lái)求得距離值。測(cè)距方法有相位法和脈沖法兩種。

1)相位法光電測(cè)距儀測(cè)距時(shí)測(cè)定光波在A，B兩點(diǎn)距離之間往返傳播的時(shí)間，如果采用測(cè)定“調(diào)制光波”往返測(cè)定A，B兩點(diǎn)距離之間的相位差，間接求定距離的方法，稱(chēng)為相位法。

2)脈沖法光電測(cè)距儀測(cè)距時(shí)測(cè)定光波在A，B兩點(diǎn)距離之間往返傳播的時(shí)間，如果采用直接測(cè)定已知時(shí)標(biāo)脈沖在A，B兩點(diǎn)距離之間往返傳播個(gè)數(shù)，求定往返傳播時(shí)間的方法，稱(chēng)為脈沖法 。

加常數(shù)誤差來(lái)源

從普遍的相位法測(cè)距原理我們知道由于儀器結(jié)構(gòu)的關(guān)系，儀器外光路測(cè)得距離實(shí)際上是由反光面和接收面的實(shí)際中心到反射棱鏡等效反射面的距離D'，由內(nèi)光路發(fā)光面和接收面的距離d，即(D' d)，而實(shí)際使用測(cè)距儀測(cè)量?jī)烧咧g的距離D時(shí)應(yīng)是儀器的中心到反射棱鏡中心間的距離，即：K=D-(D' d)。使用測(cè)距儀應(yīng)測(cè)距離D與測(cè)距儀實(shí)測(cè)距離(D' d)之差是個(gè)常數(shù)K，我們稱(chēng)為加常數(shù)。換言之加常數(shù)產(chǎn)生的原因有兩個(gè)：一個(gè)是測(cè)距光波起止點(diǎn)不在電子全站儀豎軸上；另一個(gè)是測(cè)距光波反射點(diǎn)不在反射棱鏡豎軸上。這部分誤差是不能避免的，但是由于該值為一個(gè)常數(shù)，所以可以用加常數(shù)數(shù)值進(jìn)行改正。而乘常數(shù)來(lái)源于光電測(cè)距儀的精測(cè)調(diào)制頻率偏離其標(biāo)稱(chēng)值，而使得測(cè)距光尺長(zhǎng)度出現(xiàn)系統(tǒng)性的偏差，它將導(dǎo)致測(cè)距儀測(cè)得的距離出現(xiàn)系統(tǒng)性的偏差 。

加常數(shù)K產(chǎn)生的原因是由于儀器的發(fā)射面和接收面與儀器中心不一致，反光棱鏡的等效反射面與反光棱鏡的中心不一致，使得測(cè)距儀測(cè)出的距離值與實(shí)際距離值不一致。因此，測(cè)距儀測(cè)出的距離還要加上一個(gè)加常數(shù)K進(jìn)行改正。

加常數(shù)K改正值從儀器的檢測(cè)結(jié)果得來(lái)。加常數(shù)K與實(shí)測(cè)距離大小無(wú)關(guān)。

比如儀器的加\乘常數(shù)為：2 2ppm，儀器鑒定時(shí)給出測(cè)距誤差計(jì)算式為：±(2 1ppm)。這二者怎么正確理解，有什么關(guān)系呢？

1mm 2ppm的概念

1mm 2ppm是人們通常對(duì)1mm 2ppm×D（公里）的縮寫(xiě)，它反映的是全站儀或者測(cè)距儀的標(biāo)稱(chēng)測(cè)距精度。其中：

1mm，代表儀器的固定誤差，主要是由儀器加常數(shù)的測(cè)定誤差、對(duì)中誤差、測(cè)相誤差造成的，固定誤差與測(cè)量的距離沒(méi)有關(guān)系。即不管測(cè)量的實(shí)際距離多遠(yuǎn)，全站儀都將存在不大于該值的固定誤差。

2ppm×D公里代表比例誤差，其中的2是比例誤差系數(shù)，它主要由儀器頻率誤差、大氣折射率誤差引起。ppm是百萬(wàn)分之（幾)的意思，D是全站儀或者測(cè)距儀實(shí)際測(cè)量的距離值，單位是公里。隨著實(shí)際測(cè)量距的變化，儀器的這比例誤差部分也就按比例的變化。例如，當(dāng)距離為1公里的時(shí)候，比例誤差為2mm。

對(duì)于一臺(tái)測(cè)距精度為1mm 2ppm的全站儀或者測(cè)距儀，當(dāng)被測(cè)量距離為1公里時(shí)，儀器的測(cè)距精度為1mm 2ppm×1(公里）=3mm，也就是說(shuō)，全站儀測(cè)距1公里，最大測(cè)距誤差不大于3mm.

特別指出的是，標(biāo)稱(chēng)測(cè)距精度是一中誤差極限的概念，也就是說(shuō)，每臺(tái)全站儀或者測(cè)距儀測(cè)距誤差不得超過(guò)生產(chǎn)廠家提供的標(biāo)稱(chēng)精度。標(biāo)稱(chēng)精度不是每個(gè)儀器的實(shí)際精度。據(jù)實(shí)際統(tǒng)計(jì)資料表明，相當(dāng)多的徠卡全站儀、測(cè)距儀的實(shí)際精度都高于標(biāo)稱(chēng)精度一倍以上。2100433B

全站儀測(cè)距誤差進(jìn)行檢定時(shí)，確定測(cè)距誤差的模型為

式中:

L——根據(jù)測(cè)距原理測(cè)出來(lái)的長(zhǎng)度。

K——與距離無(wú)關(guān)的固定誤差，在全站儀檢定中把它叫加常數(shù)。

R——與距離有關(guān)的比例誤差的比例常數(shù),叫做乘常數(shù)。

加常數(shù)K：由于儀器的老化和磨損等原因，儀器的固定誤差也是不斷在變的，所以一臺(tái)全站儀在進(jìn)行大型項(xiàng)目之前，必須對(duì)其進(jìn)行檢定。針對(duì)存在測(cè)距時(shí)與測(cè)量距離無(wú)關(guān)的固定誤差，在對(duì)全站儀檢定時(shí)，為使測(cè)量值逼近實(shí)際值，在所有測(cè)量值之后加一個(gè)固定的偏差。

乘常數(shù)R：檢定時(shí)，在測(cè)量值上還要加上一個(gè)與距離有關(guān)的偏差，這個(gè)偏差與要測(cè)量的距離成正比。