全站儀周期誤差檢定裝置檢測方法的研究(二)

孟景華，王春榮，尚 芳，秦旭東

(1.黑龍江省計量檢定測試院，哈爾濱150036;2.蘇州大學，江蘇 蘇州215006)

全站儀周期誤差檢定裝置具備多項檢測功能，除了可以檢測全站儀周期誤差和導軌直線度，還可以開展全站儀、測距儀的鑒別力、重復性和加常數檢測，這些檢測項目在長度計量中是很重要的內容。下面筆者介紹一下全站儀周期誤差檢定裝置的檢測方法之二:鑒別力、重復性和加常數的檢測方法。

鑒別力檢測。要求在室內相距30 m的兩端，分別安置測距儀和鑒別力檢驗裝置。使測距儀與檢驗臺上的反射棱鏡(或專用灰度板)等高且使反射棱鏡(或專用灰度板)移動的方向與測距儀的光軸一致。將儀器照準反射棱鏡標志(或專用灰度板)后重復測距，讀數5次取平均值為所測距值。測距由檢驗臺的零點位置開始，等間隔移動反射棱鏡(或專用灰度板)10次，每次移動間隔為1.1mm。平臺的儀器安裝墩是由鑄鐵制造，具有很好的穩定性。而平臺是以大理石為基座，用鑄鐵平尺支撐精密導軌組成的，同樣具有很好的穩定性;平臺滑塊上的微動裝置可以輕松地給出微小的位移變化量，以雙屏激光干涉儀為長度標準能準確地移動出1.1 mm的移動間隔，且平臺和觀測墩的總長度滿足30 m的要求(圖1)。所以使用平臺對全站儀、測距儀的鑒別力進行檢驗是完全滿足要求的。

圖1 加常數檢定示意圖

距離測量重復性的測量國家標準要求在室內約30 m距離的兩端分別安置測距儀與反射棱鏡，進行n(n=30)單次距離測量。因距離測量的重復性只要目標穩定無變化不引入其他的系統誤差就可以準確的測得，所以平臺對檢測重復性是沒有問題的。

應用平臺使用差距法檢測加常數。差距法又稱較差法、雙鏡法。即直線上A、B、C三點間的距離，若要測定AB的長度，可通過測定AC和BC的長度取其差值來實現，在平臺法中用差距法測定DAB的方法，C點架設測距儀，距離平臺幾米至幾十米即可，A原為測站，在差距法中強制隊中方式擺反射棱鏡。在測得DAC后，B處即擺上反射棱鏡，測得DAB。現設DAC、DAB為AC和BC的實際長度，則:

式中 DAC、DAB——測距儀在C處的觀測值;

ΔDtp1、ΔDtp2——DAC、DAB的氣象改正數;

K——測距儀的加常數;

v1、v2——DAC、DAB的周期誤差改正數;

ε1、ε2——DAC、DAB對應的比例因子改正數，ε1、ε2很小可以忽略不計。

式(3)就是計算DAB的距離公式，差距法可獲得較高精度的距離值。我們多次試驗表明，全站儀、測距儀內符合精度很高，只要采取相應的觀測方法，完全可以按(3)計算出準確的DAB長度。因此可把DAB當作真值考慮。周期誤差計算前v1、v2為未知，故:

其中，

顯然DAB仍為未知，采用二次漸進方法計算周期誤差和加常數。第一次計算，用DAB代替周期誤差計算中的D01，按周期誤差的一般計算方法求得測距儀參考加常數K1，周期誤差振幅A及初相角φ0，列出周期誤差改正數V表。第二次計算利用個周期誤差改正數V表找出DAC、DAB的改正數v1、v2，按式(4)計算DAB，重新按第一次計算的方法求解，便求得測距儀的實際加常數K。