角度测量基本概述

角度测量

measurement ofangle

测定水平角或竖直角的工作。水平角是一点到两个目标的方向线垂直投影在水平面上所成的夹角。竖直角是一点到目标的方向线和一特定方向之间在同一竖直面内的夹角。通常以水平方向或天顶方向作为特定方向。水平方向和目标间的夹角称为高度角。天顶方向和目标方向间的夹角称为天顶距 。角度的度量常用60分制和弧度制 。60分制即一周为360°、1°为60′、1′为60″。弧度制采用圆周角的2π分之一为1弧度。1弧度约等于57°17′45″。此外，军事上常用密位作量角的单位。为使1密位所对的弧长约略等于半径的1/1000，取圆周角的1/6000为1密位。角度测量主要使用经纬仪。测角时安置经纬仪，使仪器中心与测站标志中心在同一铅垂线上，利用照准部上的水准器整平仪器后，进行水平角或竖直角观测。

观测两个方向之间的水平夹角采用测回法，对3个以上的方向采取方向观测法或全组合测角法。

测回法即用盘左（竖直度盘位于 望远镜左侧）、盘右（竖直 度盘位于望远镜右侧）两个位置进行观测。用盘左观测时，分别照准左、右目标得到两个读数，两数之差为上半测回角值。为了消除部分仪器误差，倒转望远镜再用盘右观测，得到下半测回角值。取上、下两个半测回角值的平均值为一测回的角值。按精度要求可观测若干测回，取其平均值为最终的观测角值。

方向观测法是当有3个以上方向时，在上、下各半测回中依次对各方向进行观测，以求得各方向值，上、下两个半测回合为一测回，这种方法称为全圆测回法。按精度需要测若干测回，可得各方向观测值的平均值，所需角度值由相应方向值相减即得。

全组合测角法，每次取两个方向组成单角，将所有可能组成的单角分别采取测回法进行观测。各测站的测回数与方向数的乘积应近似地等于一常数。由于每次只观测两个方向 间的单角，可以克服各目标成像不能同时清晰稳定的困难 ，缩短一测回的观测时间，减少外界条件的影响，易于获得高精度的测角成果。适用于高精度三角测量。

观测竖直角以望远镜十字丝的水平丝分别按盘左和盘右照准目标，读取竖直度盘读数为一测回。如测站上有几个观测目标，先在盘左依次观测各目标，再在盘右依相反顺序进行观测。读数前，必须使竖盘指标水准气泡严格居中。

角度测量，精密测试。

采用正弦原理的角度测量仪器。如激光小角度测量仪、小角度检查仪等。

角度测量法是分直接量法和间接量法两类。①直接量法，将被测角度与具有标准角度的基准件相对比来确定其角度值。②间接量法，角度和长度之间存在一定函数关系，直接测量相应的几个长度值，通过该函数关系，间接算出角度值。常用于某些复杂的工件中无法直接测量的角度的测量。属于这种量法的有：利用钢球、圆柱、量块等测量内、外圆锥的锥角;用直径不同的双圆棒测量V形槽的角度;利用基于多普勒效应的环形激光所制成的测角仪测量角位移等。

直接量法的具体方法有：1)量规法，利用各种标准量规(如角度块规、角度样板、锥度量规和正弦尺等)与工件以着色观察或光隙观察，来确定工件的角度差值。2)分度法，利用各种基准分度盘(如度盘、磁盘、圆光栅和鼠牙盘等)转过的角度为标准角度，以测出工件角度的角度差值。3)影象法，将工件上被测角度投影放大，与屏幕上预置的基准角度线对比，测出其误差值。4)全组合法，对于封闭圆周，且能整除2π的角度，可将该被测角与圆周角进行对比，再通过计算即可得出被测角。 2100433B