JJG 100-2003 全站型电子速测仪

中华人民共和国国家计量检定规程

JJG100-2003

全站型电子速测仪

ElectronicTachometerTotalStation

2003一09一23发布2004一03一23实施

国家质量监督检验检疫总局发布

JJG100-2003

全站型电子速测仪检定规程

;

产0.砂0.O.O.口.钾0.砂0.0.0“

。

.。

。

JJG100-2003

乙?。

.0

VerificationRegulationof。代替JJG100-1994

、沪.

ElectronicTachometerTotalStation

本规程经国家质量监督检验检疫总局于2003年09月23日批准，并自

2004年03月23日起施行。

归口单位:全国几何量角度计量技术委员会

主要起草单位:陕西测绘仪器计量检定中心

国家光电测距仪检测中心

参加起草单位:同济大学测绘科技服务公司计量校准实验室

陕西省计量测试研究所

本规程委托全国几何量角度计量技术委员会负责解释

JJG100-2003

本规程主要起草人:

安德恭(陕西测绘仪器计量检定中心)

李洪运(陕西测绘仪器计量检定中心)

齐维君(国家光电测距仪检测中心)

参加起草人:

朱红燕(同济大学测绘科技服务公司计量校准实验室)

刘莹(陕西省计量测试研究所)

陈军(陕西测绘仪器计量检定中心)

陈士连(同济大学测绘科技服务公司计量校准实验室)

JJG100-2003

目录

范围

2引用文献

3概述

4计量性能要求

4.1照准部旋转正确性

4.2望远镜视轴与横轴垂直度

4.3照准误差‘

4.4横轴误差i

4.5竖盘指标差I

4.6补偿器补偿范围

4.7补偿器零位误差

4.8补偿器补偿误差

4.9望远镜调焦运行误差

4.10对中器的对中误差

4.11一测回水平方向标准偏差

4.12一测回竖直角测角标准偏差

5通用技术要求

5.1外观及一般功能检查

5.2基础性调整与校准

5.3水准器轴与竖轴的垂直度

5.4望远镜竖丝的铅垂度

6计量器具控制

6.1检定条件

6.2检定项目

6.3检定方法

6.4检定结果的处理

6.5检定周期

附录A

附录B

JJG1加-2003

全站型电子速测仪检定规程

范围

本规程适用于全站型电子速测仪测角部分的(下称电子测角系统)首次检定、后续

检定和使用中检验，测距部分按照光电测距仪检定规程。电子经纬仪的检定执行本规

程。

2引用文献

JJF1001-1998通用计量术语及定义

JJF1059-1999测量不确定度评定与表示

JJG949-2000经纬仪检定装置检定规程

JJG414-2003光学经纬仪检定规程

使用本规程时，应注意使用上述引用文献的现行有效版本。

3概述

全站型电子速测仪是一种兼有自动测距、测角、计算和数据自动记录及传输功能的

自动化、数字化的三维坐标测量与定位系统。它由光电测距单元，电子测角及微处理器

单元，以及电子记录单元组成，是一种广泛应用于控制测量、地形测量、地籍与房产测

量、工业测量及近海定位等的电子测量仪器。按其结构，可分为整体式与积木式两种。

前者是将测距、测角与电子计算单元和仪器的光学与机械系统设计成整体;后者则分别

由各自独立的光电测距头、电子经纬仪与电子计算单元组成。

全站型电子速测仪又称“电子全站仪”(ElectronicTotalStation)，简称“全站仪”。

全站仪的测角部分及电子经纬仪的准确度等级以仪器的标称标准偏差来划分，见表

to

表1准确度等级分类

仪器等级

标称标准偏差0.5"0"}1.5"{2.0"3.0"}5.0"}6.0"10.0"

宁级标准差范围m,-<1.0"1.0"<my_}2.0"2.0"<me_}6.了6.0"<m,_<10.了

注:MR为测角标准偏差。

4计f性能要求

4.1照准部旋转正确性

照准部旋转正确性要求见表20

4.2望远镜视轴与横轴垂直度

JJG100-2003

表2电子测角系统计t性能要求

仪器等级

序

项目I/(，)n/(，)皿j(”)IV/(")

号

0.51.01.52.03.05.06.010.0

电子电子电子长汽电子

长汽泡长汽泡长汽泡

1照准部旋转正确性汽泡汽泡汽泡泡汽泡

0.3格1.0格3.0格

10护20.了30.0"1.5格30,0"

2望远镜视轴与横轴6.08.0’10.016.0

垂直度/(即)

3照准误差C/(”)6.08.010.016.0

4横轴误差i/(即)10.015.020.030.0

5竖盘指标差l/(”)12.016.020.030.0

补偿器补偿范围

62~32~32~32~3

/()‘

补偿器零位误差

710.020.030.030.0

/(”)

补偿器补偿误差

83.06.012.020.0

(纵横)1(”)

望远镜调焦运行误

96.010.0巧.020.0

差1(斤)

光学对中器高0.8m一1.5m范围内<1.0mm

光学对中器视轴与

10高0.8m-1.5m范围内，光斑直径<2.Omm时按重合

竖轴重合度激光对中器

度<LOmm执行

一测回水平方向标

110.50.71.11.42.13.54.27.0

准偏差1(”)

一测回竖直角测角

120.51.01.52.03.05.06.010

标准偏差1(”)

望远镜视轴与横轴垂直度要求见表20

4.3照准误差C

照准误差C要求见表20

4.4横轴误差i

横轴误差i要求见表2o

4.5竖盘指标差1

2

JJG100-2003

竖盘指标差1要求见表20

4.6补偿器补偿范围

补偿器补偿范围要求见表20

4.7补偿器零位误差

补偿器零位误差要求见表20

4.8补偿器补偿误差

补偿器补偿误差分为纵向误差和横向误差，这两项要求见表20

4.9望远镜调焦运行误差

望远镜调焦运行误差要求见表20

4.10对中器的对中误差

对中器有两种，一是光学对中器，二是激光对中器，两者要求见表20

4.n一测回水平方向标准偏差

一测回水平方向标准偏差要求见表20

4.12一测回竖直角测角标准偏差

一测回竖直角测角标准偏差要求见表20

5通用技术要求

5.1外观及一般功能检查

5.1.1全站仪表面不应有碰伤、划痕、脱漆和锈蚀;盖板及部件应接合整齐，密封性

好。

5.1.2光学部件表面无擦痕、霉斑、麻点及脱膜的现象;望远镜十字丝成像清晰，视

场明亮，亮度均匀;目镜调焦及物镜调焦转动平稳，不应有分划影像晃动或自行滑动的

现象。

5.1.3水准管及圆水准器的校正螺钉不应有松动;脚螺旋转动松紧适度，无晃动;水

平及竖直制动及微动机构运转平稳可靠，无跳动现象;组合式全站仪，电子经纬仪与测

距仪的联接机构紧密;仪器和基座的联接锁紧机构可靠。

5.1.4操作键盘上各按键反应灵敏，每个键的功能正常;通过键的组合读取显示数据

及存贮或传送数据功能正常。

5.1.5液晶显示屏显示的各种符号清晰、完整，对比度适当。

5.1.6数据输出接口及外接电源接口完好，内接电池接触良好，内(外)接电池容量

充足。

5.1.7记录存贮卡完好无损，表面清洁，在仪器上能顺利地装人或取下;存贮卡内装

钮扣电池容量充足;磁卡阅读器完好。

5.1.8仪器按出厂规定的附件包括必要的校正器件(扳手、螺丝刀、校正针)完好，

物镜罩、接口插头的保护盖等齐全。

5.1.9全站仪应标明制造厂(或厂标)、型号及出厂编号，国产仪器必须有计量器具制

造许可证编号及〔互:标志。

后续检定和使用中检验的仪器，允许有不影响仪器准确度和技术功能的缺陷。

3

JJG100-2003

5.2基础性调整与校准

检定前，应对全站仪进行必要的检查、调整或校准，使仪器处于正常状态;并按仪

器使用说明书指示的方法，对可用软件进行校准或对修正测量误差的项目进行设置或校

准，使所测数据能够充分反映出其真实性能。

基础性调整与校准内容为:调整水准管和电子气泡;补偿器零位的校准;竖盘指标

差I校准;视准轴误差C校准;水平轴与竖轴的垂直度校准;及仪器说明书指定的其

他特殊项目。上述各项校准内容的检定方法均按本规程中的具体操作方法进行。

全站仪观测数据的采集、计算、存储、通讯等功能的检查。

如果确有必要，首次检定时，可以按照仪器使用说明书的指示，逐一进行操作检

查，以便确认其功能是否正常。

5.3水准器轴与竖轴的垂直度

仪器安平后，水准器轴应与仪器竖轴垂直(L土V)，其偏差不大于长水准器的分划

值的一半，圆气泡应居中。

5.4望远镜竖丝的铅垂度

仪器整平后，望远镜十字丝的竖丝应在铅垂面内。不得有目力可见的倾斜。

6计，器具控制

计量器具的控制包括电子测角系统首次检定、后续检定和使用中的检验。

6.1检定条件

6.1.1电子测角系统检定器具(见表3)0

表3电子测角系统的检定器具

技术要求

序号主要检定器具(指标)

I级IImW级

1准线仪、准线光管(直线度)‘2.0"‘3.0"

2多齿分度台(分度误差)g0.3"‘0.5"

3水平角检定装置(稳定性)_<0.2"落0.4"

4竖直角检定装置(稳定性)g0.5"X1.0"

6.1.2电子测角系统的检定工作在实验室内常温下进行。

6.1.3实验室应不受强电场、磁场和震动的影响。

6.2检定项目

电子测角系统的检定项目(见表4)0

6.3检定方法

6.3.1外观及一般功能

目测与手感试验

6.3.2基础性调整与校准

整机通电操作与试验

JJG100-2003

裹4电子浏角系统的检定项目

检定类型

序号检定项目

首次检定后续检定使用中检验

1外观及一般功能检查十十+

2基础性调整与校准十+十

3水准器轴与竖轴的垂直度+十十

4望远镜竖丝铅垂度+十

5照准部旋转的正确性十+/-

6望远镜视准轴对横轴的垂直度十十

7照准误差。，横轴误差i，竖盘指标差I+十十

8倾斜补偿器的零位误差、补偿范围十十

9补偿准确度十十+

10光学对中器视轴与竖轴重合度十+

11望远镜调焦时视轴的变动误差十+/-

12一测回水平方向标准偏差+十

13一测回竖直角测角标准偏差十+1一

注:“+”为应检项目，“一”为不检项目;“+/一”为可检可不检项目，根据格要确定。

6.3.3水准器轴与竖轴垂直度

6.3.3.1精密的全站仪及电子经纬仪(mp--2")，机内设置有测定竖轴的倾斜装置，按

规定的操作程序及拾人测倾指令，就能从显示器中读得竖轴在望远镜方向和垂直于望远

镜方向上的倾斜量;然后调整三个脚螺旋，使两个方向的倾斜量不超过士1.0"，此时仪

器竖轴达到铅垂状态，若水准管气泡不居中，其偏离量应小于半格，圆水准器气泡应居

中。

6.3.3.2m.>2"级全站仪或电子经纬仪的检定:将仪器调平，直至照准部旋转过程中，

水准泡的位置无明显变化，读取气泡两端最大值为检定结果，其结果应符合5.3的要

求。

6.3.4望远镜竖丝的铅垂度

望远镜十字丝照准某一目标点，然后纵向微动望远镜，目标应在竖丝上移动，不得

有目力可见的偏差。

6.3.5照准部旋转的正确性

6.3.5.1具有长气泡的仪器应调整仪器使竖轴垂直，照准部顺、逆旋转各二周，以每

隔300或450时水准气泡两端的最大变化量为检定结果，其结果应符合表2第1项要求，

实际算例见附录A表A.la

6.3.5.2具有电子气泡的仪器，可从显示屏直接读得竖轴的倾斜量。当旋转照准部时，

5

JJG100-2003

可从显示的竖轴倾斜量的变化幅度判别其照准部旋转的正确性，实际算例见附录A表

A.2。其检定步骤如下:

(1)仪器安置于稳定的仪器基座或脚架上，整平后转动照准部数周。

(2)输入测试指令，从显示屏上记下00位置时竖轴的倾斜量(带符号)。

(3)顺时针转动照准部，在每次变动45。位置及其对径的位置上，分别读记显示的

垂直倾斜值，连续顺转二周。

(4)再逆转照准部，并每转450读记一次，连续逆转二周。

(5)计算照准部对应1800的两读数之和，其值在同一测回中互差应小于4";而整个

过程中，各次读数的最大变动应小于15"a

6.3.6望远镜视准轴与横轴的垂直度

被检仪器安置在升降工作台上，选用相差1800的两个平行光管A和B，其视准轴应

在同一水平线上，精确整平被检仪器，以正镜位置瞄准A光管的十字线中心，固定照

准部，纵转望远镜照准B光管的水平线，光管读数b,。再旋转望远镜以倒镜位置照准

A光管重复上述检定，读数b:值。

按公式(1)计算望远镜视准轴对横轴的垂直度C'

C'=1(。，一b,(1)

4

式中:t—分划板横线格值。

按上述方法检定求得C'值，应符合表2中第2项要求，否则应按该仪器说明书上

的方法进行校准。

6.3.7照准误差C、横轴误差i及竖盘指标差I

6.3.7.1在室内以平行光管的十字丝作为照准目标，按“高一平一低点法”同时进行

照准误差C、横轴误差￡以及竖盘指标差I的检定。

调整仪器升降台高度，使仪器视准轴尽量与平行光管的中心重合。另二台平行光管

分别安置在平点平行光管的上方及下方，作为高点及低点，其倾角超过士250，高低两

点的对称差小于30'0

6.3.7.2横轴误差‘的检定:将全站仪按上述的方法安置，精确整平。正镜位置瞄准

高点平行光管的十字线分划板中心，向下旋转望远镜，在低点平行光管的横丝刻度分划

板读取格数山以倒镜位置重复上述操作，并读取格数B，其横轴误差

、，=(B二A.)t(2)

4cot月

式中:t—低点平行光管分划板格值，(”);

a—平行光管与水平方向的夹角，()“。

6.3.7.3对具有倾斜补偿显示的全站仪及电子经纬仪，在检定这几项偏差量时，应用

倾斜补偿器装置，安置仪器竖轴到铅垂状态(利用显示器的竖轴在X和Y方向的倾斜

量，用脚螺旋整平仪器，直到x和Y值分别为0*11")o

6.3.7.4按水平角与竖直角观测方法，对高点和低点，作2一4个测回的水平角和竖直

角观测，测回间应变换度盘，观测程序如下:

6

JJG100-2003

盘左L:

a.照准高点，读水平及竖直角读数;

b.照准平点，读水平及竖直角读数;

c.照准低点，读水平及竖直角读数。

盘右R:

a.照准低点，读水平及竖直角读数;

b.照准平点，读水平及竖直角读数;

c.照准高点，读水平及竖直角读数。

以上为一个测回，在盘左变到盘右观测时，应沿同一方向转动照准部，观测记录见

附录A表A.3。高一平一低三点竖直角观测记录见附录A表A.4o

6.3.7.5检定结果的计算

a.照准误差C

。=_21n乡L一)“T1180(3)

b.横轴误差

*=`4n}(:一*)一_41n郭一“，“}·cota(4)

式中:n测回数;

L—盘左水平度盘读数;

R—盘右水平度盘读数。

。=2(aA一呱’(5)

式中:。低—低点与平点的夹角;

a高—高点与平点的夹角。

c.竖盘指标差I

，=_2n1拿「二“‘Rv，一，600(6)

式中:n测回数;

Lv—盘左竖盘读数;

R—盘右竖盘读数。

计算算例见附录A表A.5o

6.3.8倾斜补偿器零位误差及补偿范围

单轴补偿器的零位误差是补偿器与铅垂方向不一致的误差(也称补偿器指标差)，

将检定值预置存贮器中以便改正此项误差。

全站仪及电子经纬仪通常设有仪器竖轴的倾斜补偿系统，这种补偿如果仅能自动改

正由于竖轴倾斜对竖盘读数的影响，称为单轴补偿。实测算例见附录A表(A.6.1,

A.6.2)。如果还能同时改正对水平度盘读数的影响，则为双轴补偿。实测算例见附录A

表(A.7.1,A.7.2)。检定仪器的补偿器在出厂标定的(通常在2'30"左右)范围内，其

单轴补偿和双轴补偿是否有效。其零位误差、补偿范围应符合表2第6,7项要求。

JJG100-2003

6.3.8.1倾斜补偿器零位误差

在升降台上安置被检仪器，让一个脚螺旋A安置在平行光管的视准线方向上，另

两个脚螺旋B和c的连线垂直于平行光管的视准线。见图1检定设备布置。

{平”管“

C00R

图1

对于单轴补偿的仪器，整平仪器后，在一个方向上读竖轴倾斜的显示值L，再旋转

照准部1800，读竖轴倾斜的显示值R，取(L一R)/2即为补偿器零位误差，其结果应

符合表2第7项要求。对于具有补偿器零位误差校准程序的仪器，应按照说明书上的方

法进行检定。

6.3.8.2补偿范围

补偿范围分为纵向和横向两个量。

a.纵向补偿范围

对无显示横轴倾斜值的仪器，按图1所示安置整平仪器，使望远镜大致处于水平位

置，顺时针转动脚螺旋A，使仪器上倾，直到天顶读数停止变化为止，记下最后一个读

数M,。再逆时针转动脚螺旋A，使仪器下倾，直到天顶读数停止变化为止，记下最后

一个读数M2-(M2一M,)/2即为纵向补偿范围。

b.横向补偿范围

对具有竖轴双向倾斜显示的仪器，使纵向的显示值为0"左右，调整脚螺旋B或c

使仪器倾向一侧直到横向显示值停止变化为止，记下最后一个读数Y,。再使仪器倾向

另一侧直到横向显示值停止变化为止，记下最后一个读数玖，(玖一Y,)/2即为横向

补偿范围。对于双轴补偿仪器取纵向和横向补偿范围中的较小值作为仪器的补偿范围，

仪器的补偿范围应不小于其标称值。

6.3.9倾斜补偿器补偿误差

6.3.9:1竖直度盘的补偿误差(多目标平行光管法)

a.盘左位置整置好仪器，用望远镜横丝精确照准平点平行光管水平丝，读取天顶

距M,(照准、读数各3次取平均)。

b.转动脚螺旋A，使仪器上仰(仰角略小于以上测定的仪器补偿范围)后，再用

竖直微动螺旋，使望远镜重新照准平点平行光管水平丝，读取天顶距M2(照准、读数

各3次取平均值)。

c，反方向旋转脚螺旋，使仪器回复水平后再下倾(倾角略小于仪器补偿范围)，再

用竖直微动螺旋，使望远镜重新照准平点平行光管水平丝，读取天顶距M,(照准、读

JJG1朋-2003

数各3次取平均值)。

d.转动脚螺旋A，使仪器回复水平，再微动望远镜精确照准平点平行光管水平丝，

读取天顶距M,(照准、读数各3次取平均值)。

e.计算纵向补偿误差:取A，二M:一M,,A:二M3一MI,A3二城一M,，取其中绝

对值最大者作为检定结果，其结果应符合表2中第8项的要求。

6.3.9.2水平度盘的补偿误差(多目标平行光管法)

a.盘左位置，望远镜竖丝照准平点平行光管的垂直丝，水平度盘置零。

b.纵转望远镜使竖丝照准高点或低点(高点与平点之间的夹角约为300)平行光管

的垂直丝，读取水平方向读数N,(照准、读数各3次取平均)。

。.转动脚螺旋B和C，使仪器左倾1'30"后，用望远镜竖丝照准平点平行光管垂直

丝，度盘置零，然后再用望远镜竖丝照准高点平行光管垂直丝，读取水平方向读数N2

(照准、读数各3次取平均)。

d.反向转动脚螺旋B和C，使仪器水平后向右倾1'30"，用望远镜竖丝照准高点平

行光管垂直丝，读水平方向值N3(照准、读数各3次取平均)。

e.转动脚螺旋，使仪器恢复水平，再用望远镜竖丝照准高点平行光管垂直丝，读

水平方向读数N,(照准、读数各3次取平均)。

f.计算横向补偿误差:取△，=从一NA2=N，一N,,A3=从一N,，取其中绝对

值最大者为检定结果。其结果应符合表2中第8项的要求，实例见附录A表(A.6.3,

A.7.3)。

6.3.9.3补偿器对竖直度盘的补偿误差(多齿分度台法)

竖直角的补偿误差取决于所提供的铅垂线的可靠性，通过改变仪器竖轴倾斜的方

式，检定某一无穷远点竖角的变化来衡量补偿器的补偿误差。具体操作方法:将仪器置

于立轴多齿台上，通过旋转多齿台来实现仪器竖轴向不同方向倾斜。为考察一般的情

况，仪器的竖轴故意倾斜一定量(大约偏离1.5左‘右为宜)。多齿台每次转动

31018'15.6";共旋转12个位置。由下式计算出

。，=卜12-1(7)

式中:，—‘每一位置的竖直