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数字水准仪原理及检测方法的研究

作　者: 陆优
导　师: 杨晋陵；艾勇
学　校: 武汉大学
专　业: 测试计量技术及仪器
关键词: 数字水准仪 误差分析 检定 双频激光干涉仪 线性编码尺
分类号: TH89
类　型: 硕士论文
年　份: 2004年
下　载: 416次
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内容摘要


数字水准仪自90年代来，凭借其优越的性能很快得到广泛的应用。而对于数字水准仪测量精度的检测，目前还没有一套完整的检定规程。多数采用的办法是进行野外观测的方法，这种方法野外工作量大，测量精度受到外界条件、观测者测量水平、已知点成果精度等的影响，因此不能较客观地评定仪器本身的精度，也不适合于计量检测部门对仪器的检测。光学水准仪的检验是将仪器和标尺分开的，实际上对具体的水准测量来说，标尺是和水准仪是一起配合使用的，测量精度是一个综合精度，因此研究数字水准仪及其条码标尺的综合精度才有其实际的意义。基于此背景，本文首先介绍了目前常用的各种数字水准仪的原理及它们各自的特点，深入研究了各种数字水准仪的编码方法，分类归纳了影响数字水准仪测量精度的误差源，讨论了数字水准仪分辨率及测试的相关概念及方法，提出了利用光学测微器进行分辨率测试的新方案并给出了初步测试结果。且设计出测试数字水准仪分辨率的测微器。然后，在总结目前国内外对数字水准仪检定方法的基础上，论述了对数字水准仪进行系统精度检定的原理和方法。基于双频激光干涉仪的原理设计了一套系统精度检定方案，针对中低精度数字水准仪，基于线性编码尺的原理设计了另一套系统精度检定方案。

全文目录


引言  8-9
第一章 概述  9-14
  1.1 数字水准仪的国内外发展概况  9-13
    1.1.1 常用的高程测量手段和方法  9-11
    1.1.2 数字水准仪的发展及应用  11
    1.1.3 目前国内外数字水准仪的检定情况  11-13
  1.2 课题研究的内容  13-14
第二章 数字水准仪的原理及其特点  14-33
  2.1 数字水准仪的基本原理  14-24
    2.1.1 数字水准仪的基本原理  14
    2.1.2 数字水准仪的读数原理  14-24
  2.2 数字水准仪编码方案的研究  24-29
    2.2.1 基本概念  24-25
    2.2.2 现有编码方案概述及通用编码方法  25-26
    2.2.3 编码方法  26-27
    2.2.4 视准轴位置的计算方法  27
    2.2.5 视距计算方法  27-29
  2.3 数字水准仪特点及指标  29-33
    2.3.1 数字水准仪的特点  29
    2.3.2 常用数字水准仪的介绍及指标  29-33
第三章 数字水准仪的误差分析及检定内容  33-41
  3.1 数字水准仪水准误差分析  33-37
    3.1.1 数字水准仪的误差源分析  33-35
    3.1.2 数字水准仪在测量中的产生的误差  35-37
  3.2 数字水准仪的检定项目  37-41
    3.2.1 常规检验  37-39
    3.2.2 新项目检验  39-41
第四章 数字水准仪分辨率的检测  41-49
  4.1 平板测微器的测试方法  41-44
    4.1.1 平板测微器的原理  41-42
    4.1.2 测试原理  42-44
  4.2 实验  44-47
    4.2.1 实验的步骤  44
    4.2.2 实验数据及其处理  44-47
  4.3 测微器参数的设计  47-49
第五章 数字水准仪系统精度的检定  49-63
  5.1 数字水准仪系统精度的检定  49-51
    5.1.1 数字水准仪的系统精度检定  49-50
    5.1.2 数字水准仪系统精度检定的基本原理及数据处理方法  50
    5.1.3 视距和步距的设计  50-51
  5.2 双频激光干涉仪  51-58
    5.2.1 双频激光干涉仪的原理  51-53
    5.2.2 双频激光干涉仪测量原理  53-54
    5.2.3 双频激光干涉仪测量系统  54-55
    5.2.4 实验的步骤  55-56
    5.2.5 系统检定的不确定度分析  56-58
  5.3 线性编码尺  58-63
    5.3.1 原理及特点  58-60
    5.3.2 应用线性编码尺检测数字水准仪的方法  60
    5.3.3 方案设计及实验步骤  60-61
    5.3.4 系统检定方案的不确定度分析  61-62
    5.3.5 实验方案分析  62-63
第六章 结束语  63-64
参考文献  64-66
致谢  66

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中图分类: > 工业技术 > 机械、仪表工业 > 仪器、仪表 > 其他仪器仪表
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