陀螺全站儀原理

自由陀螺儀有兩個(gè)特性：

1、陀螺軸在不受外力作用時(shí)，它的方向始終指向初始恒定方位，所謂定軸性。

2、陀螺軸在受外力作用時(shí)，將產(chǎn)生非常重要效應(yīng)―“進(jìn)動(dòng)”，所謂進(jìn)動(dòng)性。

沒有任何外力作用，并具有三個(gè)自由度的陀螺儀叫做自由陀螺儀。

陀螺轉(zhuǎn)子安置在內(nèi)環(huán)上；內(nèi)環(huán)又安置在外環(huán)上。內(nèi)環(huán)和外環(huán)保證了陀螺儀圍繞在相互垂直的三個(gè)旋轉(zhuǎn)軸的三個(gè)自由度：轉(zhuǎn)子繞其對(duì)稱軸X在內(nèi)環(huán)中高速旋轉(zhuǎn)；轉(zhuǎn)子和內(nèi)環(huán)一起繞水平軸Y在外環(huán)中旋轉(zhuǎn)；陀螺儀轉(zhuǎn)子和內(nèi)外兩環(huán)一起繞豎直軸z在其內(nèi)旋轉(zhuǎn)。其中轉(zhuǎn)子軸x叫做陀螺儀自轉(zhuǎn)軸或主軸，通常稱為陀螺儀軸。從軸端看，轉(zhuǎn)子按逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)時(shí)，則該端為主軸的正端。

內(nèi)、外兩環(huán)叫做萬向結(jié)構(gòu)。所以y軸與z軸叫做方向結(jié)構(gòu)軸。陀螺儀主軸繞y軸旋轉(zhuǎn)，改變其與水平面之間的夾角，通常叫做高度的變化。陀螺儀主軸繞z軸旋轉(zhuǎn)，改變其與地物在平面內(nèi)之相對(duì)位置，通常稱為方位的變化。三個(gè)軸的交點(diǎn)叫做陀螺儀的中心。陀螺儀的靈敏部(包括轉(zhuǎn)子和內(nèi)外兩環(huán))的重心與陀螺儀中心點(diǎn)重合。采用懸掛帶懸掛陀螺轉(zhuǎn)子組成一個(gè)擺，并且將這個(gè)擺內(nèi)置在一個(gè)圓柱體中組成懸掛式陀螺儀，它可以架設(shè)到全站儀上。

這個(gè)擺繞地球子午線擺動(dòng)，其擺動(dòng)(叫進(jìn)動(dòng))可以通過一個(gè)放在該擺上的小鏡來觀察。并可在懸掛帶無轉(zhuǎn)矩的情況下，通過慢慢旋轉(zhuǎn)經(jīng)緯儀進(jìn)行跟蹤它（跟蹤方式）。兩個(gè)逆轉(zhuǎn)點(diǎn)的進(jìn)動(dòng)可以通常過全站儀水平度盤讀出并且可計(jì)算出進(jìn)動(dòng)中心即真北方向。當(dāng)經(jīng)緯儀視準(zhǔn)軸與進(jìn)動(dòng)中心一致時(shí)，儀器望遠(yuǎn)鏡即照準(zhǔn)真北方向。

陀螺全站儀應(yīng)用領(lǐng)域及價(jià)格

1、大型隧道貫通測量

2、地鐵工程測量

3、礦山工程測量

4、導(dǎo)彈發(fā)射瞄準(zhǔn)系統(tǒng)

5、炮兵陣地聯(lián)測

6、建立方位基準(zhǔn)及導(dǎo)航設(shè)備表校等領(lǐng)域

陀螺全站儀結(jié)合了陀螺儀與全站儀功能，主要應(yīng)用于大型工程測量領(lǐng)域，需要高精度，價(jià)格也比較昂貴，市面上參考價(jià)格不多，至少在幾十萬上下，根據(jù)功能和精度的不同，價(jià)格還有波動(dòng)。

陀螺全站儀使用注意事項(xiàng)

1、對(duì)陀螺全站儀要輕拿輕放，避免猛烈沖擊和震動(dòng)。

2、由于電壓不同，請不要將三芯連接電纜接頭（12V），接在GPx130R3下部的GPx130R3外接電源接頭（6V）上。三芯電纜只能用于連接逆變器和電池（BDC7）。

3、由于電池的容量僅供（對(duì)連續(xù)測量）大約3小時(shí)使用，所以建議在同一測站上所有的測量工作都結(jié)束后再關(guān)閉電源（陀螺儀的啟動(dòng)耗電量很大）。

4、測量完及時(shí)關(guān)閉機(jī)器。

5、在打開和關(guān)閉GPx130R3之前，陀螺必須鎖緊（若能按要有折斷現(xiàn)象）。

6、在從GPx130R3中取出。

7、存放GPx130R3時(shí)，鎖緊螺旋必須完全鎖緊，并在鎖緊螺旋上罩上鎖緊扣。

8、在10℃～40℃溫度下給電池充電，溫度越高，充電時(shí)間越長。

9、充電時(shí)充電器變熱是正?，F(xiàn)象。

10、不要用充電器連續(xù)為兩塊以上的電池充電。

陀螺全站儀測量的方位角

陀螺儀軸與望遠(yuǎn)鏡光同一豎直面中，所以假想的陀螺儀軸的穩(wěn)定位置通常不與地理子午線重合，二者的夾角稱為儀器常數(shù)，一般用△表示。如果陀螺儀子午線位于地理子午線的東邊，△為正;反之，則為負(fù)。儀器常數(shù)△可以在已知方位角的精密導(dǎo)線邊或三角網(wǎng)邊上直接測出來，如圖a所示精密導(dǎo)線邊 CD之地理方位角為Ao.若在 C 點(diǎn)安置陀螺全站儀，通過陀螺運(yùn)轉(zhuǎn)和觀測可求出CD邊的陀螺方位角 αt,可按下式求出儀器常數(shù): △ =Ao-αt。