电子经纬仪的检定和误差来源探究

电子经纬仪属于一种精密仪器，被广泛使用在各个领域，包括工程测量和天文等行业，将其进行有效应用，不仅可以提升测量精度，还能为各项工作有序开展奠定坚实基础。基于此，本文主要对电子经纬仪进行概述，说明电子经纬仪原理和电子经纬仪检定的主要内容，探究电子经纬仪的误差来源，有望对相关检定人员提供参考和帮助。

一、电子经纬仪检定的主要内容

从本质上讲，电子经纬仪是在光学经纬仪的基础上发展而来，想要在实际测量过程中，将测量精确度加以提升，就要明确电子经纬仪检定的主要内容，重点包括以下几个方面：（1）竖轴和水准器轴两者的垂直度情况。（2）检定望远镜相关情况，一方面，应检查其视轴对横轴的垂直度，另一方面，还要检查其本身的铅垂度。（3）检定照准差和横/竖轴误差。（4）对测微器行差进行检查过程中，还不能忽视“光学测微器”的隙动误差和分划误差。（5）检定光学对中期竖轴和视轴之间的重合度情况，与此同时，还应重点关注望远镜的调焦视轴在变动过程中产生的误差。（6）一测回水平方向的“标准偏差”。

二、电子经纬仪的误差来源分析

电子经纬仪在测量过程中，主要是测量边角角度，通常是按照国家仪器标准精度来判断其测量误差，所谓国家标准精度，重点是一测绘水平方向标准误差。关于电子经纬仪的测量误差，首先，要把其望远镜对准相应的目标点1，获取相关角度测量数值，之后再对向目标点2，继续获取对应角度测量数值，其中，1点和2点测量数值存在的误差，也就是目标点之间的夹角。在测量期间，使用到的测量部分有“读数面板”、“望远镜”、“水准器”和“横竖轴系”等，这些因素都会对电子经纬仪测量准确度造成影响，使其产生相应误差，具体误差来源分析如下：

（一）读数系统产生的误差

在读数系统误差中，主要包含三种，分别是“偏心”、“光栅不完全正交”和“心量分化”等误差。以“细量分化误差”为例，重点是指检测工作者，在量化过程中，出现的细分误差，具体表现为检测工作者检测sin和cos脉冲的不同状态时，需要将角度测量实现细分化，主要是因为角度和电压之间，联系类似与一种线性关系，所以，角度细分过程中，范围没有直线化，这就要求将“A/D数模”加以转化，之后利用测量，将测量目标相关角度数据加以获取。在这过程中，应重点关注，“A/D数模”在实际转换中，往往会产生量化误差。同时，如果光栅信号电压出现不稳定情况，或者受外界不良因素干扰，都会出现误差问题。若是产生光栅不完全正交这种误差现象，一般是因为使用光栅度盘中，光源光线会经过系统，形成相应的莫尔条纹信号，这类信号本身是非正弦周期函数，对于两信号之间，相位既不垂直，有没有正交，面对此类现象，若是其中一个信号为“正弦波”，而另一个却是非标准“余弦波”，这样误差就会发生。

（二）望远镜瞄准出现的误差

针对观测目标，在应用电子经纬仪测量过程中，望远镜发挥着重要作用，主要是通过相应倍数，将观测目标加以放大，这样做的目的是为测量工作者提供便利，使其更好观测目标。但是，实际工作中，观测主体为人，使用肉眼观测目标时，瞄准度具有局限性，难以实现目标点的准确定位，经常会发生视觉误差，即：“瞄准误差”。这种误差具有随机性，不仅与肉眼瞄准极限偏差有关，还与望远镜实际放大倍数息息相关，由于不同测量人员视力情况不同，瞄准误差也存在个体差异。由此可见，在实际工作中，对于瞄准误差的计算，应选择或然率来进行，进而选择瞄准中误差为瞄准误差值。

（三）度盘存在的误差

度盘重点是指结合圆形零件刻划面，依照原件设计相关要求，利用等分刻划线或者不等分刻划线，对测量角度进行表示，它本身属于一种角度标准器元件。一般来说，大部分电子经纬仪使用的度盘，都有光栅盘与编码盘，在这过程中，对于光栅度盘自身的刻划线，呈辐射状直线，中心通常和圆度盘圆心相重合。但是，不管是何种光栅度盘，使用中都会存在误差，按照误差成因不同，又可分成不同种类，包括“度盘变形误差”和“刻划误差”等。

首先，度盘变形这种误差的产生，与材料有关，材料类型不同，膨胀系数也会存在差别，如果遇到温度变化，就会不同程度发生形变，装配时则会出现一定形变压力，使得度盘发生变形，进而导致刻线出现位移，发生测量误差。

其次，还会发生度盘倾斜误差，这种误差主要与读数系统竖轴或光轴有关，若其没有和度盘相互垂直，就会产生误差。比如，以竖轴为例，如果没有和度盘实现垂直，这种情况下，度盘倾斜角越小，对测量结果产生的影响就会变小，有时还可忽略不计。然而，如果读数系统光轴和度盘没有垂直，并且误差数值与对镜读数相符合，就会被抵消，此时也可忽略不计。

最后，关于刻划误差，主要来源是度盘刻划面，自身刻划线位置和理想位置产生偏差，最终形成的一种角度量误差。其中，湿度和温度、刻划线调整不合理以及度盘安装出现的误差，这些都会造成刻划误差。具体误差测量过程中，刻划误差表示方式有两种，一种是角量，另一种是线量，经常会受技术水平约束，就算是当下最精密的刻划机，处于最佳工作状态，也会产生切向误差，大约为0.5um。刻划误差与刻划直径大小无关，与度盘刻划面直径有关，直径越大，误差角度就会越小。

除此之外，对于度盘直径中的“全中误差”，一般不能大于1.5秒，若是偶然和系统中产生的误差，测量时，要根据规定数量加以测回，这样能够将大部分偶然误差进行抵掉。但是，存在的系统误差，还会不同程度对测量结果产生负面影响。

（四）轴系与度盘偏心误差

使用电子经纬仪测量之前，应确保竖轴安置铅垂且三轴处于正交状态，在这之中，“三轴”代表着“视准轴”、“竖轴”和“横轴”，一般来说，若是横轴和竖轴、视准轴和横轴、或者竖轴安置等出现不垂直情况，就会使得水平测角与垂直测角出现相应的测量误差。与此同时，测角仪器度盘也会和自身所相接轴系发生偏心，偏心差在一定程度上也会产生测量误差，它作为重要影响因素，有着不可忽视性。如果偏心差较多，测量误差就会更加复杂。除此之外，电子经纬仪如果是双面读数，测量结果几乎不会受偏心差因素影响，通常可以将其忽略。若是使用的电子经纬仪不是双面读数，测量时，就必须预先将偏心因素误差消除，这样才能降低其对测量结果产生的影响。

三、结语

综上所述，想要有效探究电子经纬仪的检定和误差来源，相关人员就要树立先进的发展意识，明确电子经纬仪的工作原理，充分掌握检定主要内容，综合考虑各个方面影响因素，结合电子经纬仪实际情况，对误差来源进行有效研究，分析误差产生的主要原因，以此来提升测量结果的准确性，将误差控制在可接受范围内，促进相关工作的顺利开展，为我国经济社会发展提供动力支持。