专利名称：一种提高数字电子水准仪性价比的方法
技术领域：
该技术属于测绘技术领域。
背景技术：
在传统的精密水准测量中，为了实现所需测量精度，通常都使用由特殊材料制造的水准标尺——铟钢水准尺，采用这一铟钢材料的技术理由是因为铟钢具有非�：玫娜任榷ㄐ裕淙扰蛘拖凳浅Ｐ。换嵋蛭汲弑旧淼娜日屠渌醵饬看唇洗蟾郊游蟛睢Ｈ欢鞲终庖徊牧先捶浅０汗螅欢越诘念鞲炙汲叩募鄹窀叽锸蛟嗣癖抑啵欢怨鞲炙汲叩募鄹褚哺叽锸г＜词乖诖罅渴褂檬值缱铀家堑慕裉欤庖徊捎妙鞲植牧现圃焖汲叩募际醮胧┤匀辉诩绦捎谩�
发明内容
本发明就是针对这样的现状，提出一种提高数字电子水准仪性价比的方法，目的就是使用廉价的、低精度测量水准尺的制造材料，达到和铟钢材料制造水准尺一样甚至更好的精度效果，而使得仪器造价大幅降低，大大提高仪器的性能价格比。
本发明的技术方案是一种提高数字电子水准仪性价比的方法，其特征在于利用数字电子水准仪本身的微处理器，根据水准尺所使用的材料的温度特性的数学规律编制一段专门程序，通过测量施工时水准尺的实际温度即时计算出水准尺的热膨胀误差值，然后利用这个误差的计算值去对水准测量结果进行修正而除去这个误差对测量结果的影响。
如上所述的提高数字电子水准仪性价比的方法，其特征在于所述的测量结果按下式获得L＝L0+Δ＝L0+α(T-T0)L0。
如上所述的提高数字电子水准仪性价比的方法，其特征在于根据CCD传感器所使用的材料的温度特性的数学规律编制一段专门程序，通过测量施工时仪器的实际温度即时计算出CCD传感器的热膨胀误差值，然后利用这个误差的计算值去对水准测量结果进行修正而除去这个误差对测量结果的影响。
虽然各种材料的热膨胀特性不一致，但由于许多材料的热膨胀规律的重复再现特性却仍然非�：茫褪撬敌矶嗖牧先扰蛘臀蟛钍且恢治榷ㄐ阅芰己玫南低澄蟛睿岳梦露群退汲吒叨榷潦赐扑阏飧鑫蟛钪等ザ圆饬拷峁懈恼梢曰竦貌坏陀陬鞲炙汲叩木刃Ч�。
具体的实施方式热膨胀误差的数学规律一般为Δ＝α(T-T0)L0Δ为热膨胀误差，α为材料的热膨胀系数，T为即时温度，T0为参考温度(在这里就是绘制水准尺的尺面刻画时的温度)，L0为材料在温度为T0时的长度(这里L0正好就是水准仪读取的水准尺刻画示值)。
于是准确的测量结果L＝L0+Δ＝L0+α(T-T0)L0现举例说明。
铟钢的热膨胀系数大约在α＝0.8～1.5×10-6/℃，对于目前广泛使用的3米的铟钢尺来说，当温度上升T-T0＝10度的变化时，尺的实际长度将发生24～45微米的伸长，若此时的数字水准仪示值显示仪器照准的是尺身的中部的L0＝1.5000米，那么因为尺身的热膨胀导致的误差将在Δ＝-12～-22.5微米之间。
如果采用热膨胀系数为α＝23.5×10-6/℃的铝合金材料制造，对于目前广泛使用的3米长水准尺来说，同样当温度上升T-T0＝10度的变化时，尺的实际长度将发生23.5×10×3＝705微米的伸长，若此时的数字水准仪示值显示仪器照准的是尺身的中部的L0＝1.5000米，那么因为尺身的热膨胀导致的误差将是Δ＝α(T-T0)L0＝23.5×10-6/℃×10×1.5＝352.5微米＝0.352毫米，这样我们只需要在测量结果中加入0.352毫米的改正量就正好抵消了这个误差，故实际测量结果L＝L0+Δ＝1.5+0.000352＝1.500352米。
具体实施时温度值的获取可以由水准尺上安装的温度计读取通过仪器的键盘输入，也可以由数字电子水准仪中的电子温度传感器获得，这将根据不同的精度要求来决定。水准尺上安装的温度计可以获得更真实的尺身温度值，误差推算更准确，残剩误差更�。挥墒值缱铀家侵械牡缱游露却衅骰竦梦露戎悼梢允褂τ酶奖悖赡苡氤呱淼恼媸滴露却嬖谝欢ㄆ睿惺Ｎ蟛钕喽砸源笮�
由于使用了测量施工时的标尺温度值对标尺的热膨胀误差进行计算修正的技术路径，其外部表现特征是使用普通非铟钢材料制造水准标尺，通过键盘或仪器内部传感器输入标尺的即时温度，可以达到用铟钢材料制造水准标尺测量的同等精度，可应用于高等级精度的水准测量作业。
此外，由于数字水准仪都是通过CCD传感器获取标尺的图象来换算高度的，而CCD器件本身也存在热膨胀误差问题，这一误差可以导致数字电子水准仪的I角误差随温度而变化，同样可以采用上述类似的温度补偿办法来减少这一误差的影响。这也是属于本专利的技术范围。
权利要求
1.一种提高数字电子水准仪性价比的方法，其特征在于利用数字电子水准仪本身的微处理器，根据水准尺所使用的材料的温度特性的数学规律编制一段专门程序，通过测量施工时水准尺的实际温度即时计算出水准尺的热膨胀误差值，然后利用这个误差的计算值去对水准测量结果进行修正而除去这个误差对测量结果的影响。
2.如权利要求1所述的提高数字电子水准仪性价比的方法，其特征在于所述的测量结果按下式获得L＝L0+Δ＝L0+α(T-T0)L0。
3.如权利要求1或2所述的提高数字电子水准仪性价比的方法，其特征在于根据CCD传感器所使用的材料的温度特性的数学规律编制一段专门程序，通过测量施工时仪器的实际温度即时计算出CCD传感器的热膨胀误差值，然后利用这个误差的计算值去对水准测量结果进行修正而除去这个误差对测量结果的影响。
全文摘要
一种提高数字电子水准仪性价比的方法，其特征在于利用数字电子水准仪本身的微处理器，根据水准尺所使用的材料的温度特性的数学规律编制一段专门程序，通过测量施工时水准尺的实际温度即时计算出水准尺的热膨胀误差值，然后利用这个误差的计算值去对水准测量结果进行修正而除去这个误差对测量结果的影响。可以使用廉价的、低精度测量水准尺的制造材料，达到和铟钢材料制造水准尺一样甚至更好的精度效果，而使得仪器造价大幅降低，大大提高仪器的性能价格比。
文档编号G01C5/00GK1687703SQ200510018609
公开日2005年10月26日 申请日期2005年4月26日 优先权日2005年4月26日
发明者叶晓明 申请人:刘平, 叶晓明
专业数控铣床产品供应商
20年生产经验，实力工厂，精工品质，质量有保障
