儀器整平技術(shù)整平的精度主要取決于參考基準(zhǔn)指示器的精度。光學(xué)儀器通常采用圓水準(zhǔn)器作粗略參考，管水準(zhǔn)器作為精密指示器。這兩種水準(zhǔn)器利用玻璃管中封閉的乙醇或乙醚中預(yù)留的氣泡作為參考。圓水準(zhǔn)器通常的技術(shù)指標(biāo)為8‘/2mm，管水準(zhǔn)器通常不高于10″/2mm，角值表示2mm弧長對應(yīng)的圓心角，也可理解為氣泡移動2mm儀器軸系傾斜的角度。

　　以人眼分辨水準(zhǔn)器的居中程度存在較大誤差，精度在10″的量級。在儀器設(shè)計上有兩種辦法提高精度：一是采用符合氣泡，通過光路使得氣泡兩端的U形弧之一半經(jīng)幾次反射后成像同一視窗中，當(dāng)兩端的像重合，表示整平，精密水準(zhǔn)儀都采用這種技術(shù)；二是電子氣泡（電子傾斜儀），避免了人眼的誤差，可實現(xiàn)2″左右的精度。1為Leica公司的Nivel20電子傾斜儀測量的原理：液面為測量的基準(zhǔn)，1電子傾斜儀原理發(fā)光管發(fā)出的光經(jīng)液面反射至PSD（位置敏感二極管）。

　　當(dāng)液面水平時，PSD讀數(shù)為零；當(dāng)液面傾斜時，PSD讀出傾斜量。儀器的測量精度可達(dá)1″。但是，即便采用了上述各種技術(shù)，實現(xiàn)了精確整平，還會有一定的殘余偏差存在，影響測量的精度。為了進(jìn)一步消除殘差，精密水準(zhǔn)儀采用自動安平技術(shù)，使得儀器在一定的傾斜范圍內(nèi)，達(dá)到視線的水平；全站儀采用雙軸補(bǔ)償技術(shù)，對水平角、垂直角讀數(shù)進(jìn)行改正；激光跟蹤儀通過內(nèi)置或外置的電子傾斜儀，測量出軸系傾斜，對觀測值進(jìn)行修正。

　　經(jīng)過上述設(shè)計改進(jìn)，測量儀器的整平在實際工作中變得非常容易，參考電子氣泡的讀數(shù)，通過腳螺旋調(diào)節(jié)，即可很方便的達(dá)到精密整平的要求。

　　儀器對中技術(shù)有多種辦法可以實現(xiàn)儀器的對中，最基本的方法是根據(jù)萬有引力定律的垂球?qū)χ�。垂球中心掛在螺旋中心的掛鉤上，通過移動角架或儀器螺旋使得垂球?qū)��?zhǔn)測站點，其誤差一般為2～3mm。光學(xué)對中器是另一種廣泛應(yīng)用的對中方法，通過基座上的直角棱鏡，使得通過儀器垂直軸的光軸由鉛垂方向折成水平方向。光學(xué)成像使得對中精度比垂球?qū)χ新愿撸�一般�?yōu)于1mm。

　　除了上述兩種適合于流動性較大、要求精度不太高的控制點對中方法外，強(qiáng)制對中是一種適合于固定點的高精度對中方法。強(qiáng)制對中一般和觀測墩結(jié)合，通過在觀測墩上預(yù)留螺紋或精密軸套，實現(xiàn)儀器的精密對中。由于螺紋的連接誤差等，對中精度一般優(yōu)于0105mm。在精密工程測量及變形觀測中，基于觀測墩的精密對中技術(shù)廣泛使用。其優(yōu)點是精度高，對中速度快；缺點是不太靈活，比較復(fù)雜，需建觀測墩。

　　利用專用的光學(xué)對中儀器進(jìn)行對中可以避免強(qiáng)制對中觀測墩的缺點，可以靈活移動，且精度更高，Leica公司生產(chǎn)的投點儀PLUMMETNL標(biāo)稱精度為1：200000（2）。

　　為了實現(xiàn)精確對中，通常由平移臺和投點儀配合進(jìn)行。平移臺可以是一層結(jié)構(gòu)，通過四個方向的螺栓實現(xiàn)水平微調(diào)，造價低；但是容易產(chǎn)生耦合，影響效率和精度。兩層機(jī)構(gòu)則可以避免這個問題，兩層調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)相互垂直，互不干涉，調(diào)節(jié)精度可達(dá)0101mm（3），在精密工程測量中廣泛應(yīng)用。

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