仪器的制造和安装不论如何严格要求,也不可能百分之百地达到仪器各部件及其相互几何关系的要求,伴随使用中的磨损、变形及外界因素的影响,测定结果不可避免地存在误差,这就是所谓的仪器误差。
三轴误差(视准轴误差、水平轴倾斜误差、垂直轴倾斜误差)、照准部旋转误差以及分划误差(水平度盘分划误差、测微盘分划误差)、光学测微器行差共同组成仪器误差。本文将主要阐述和分析仪器误差的成因、控制措施和消减办法。
1 三轴误差的影响
1.1 视准轴误差
产生视准轴误差的原因是安装和调整不规范,望远镜的十字丝中心不在正确的位置,视准轴与水平轴不正交而产生的。另外,视准轴位置也会因温度的差异引起变化,造成视准轴误差。
视准轴误差对观测方向值的影响,在望远镜纵转前后,大小相等,符号相反。因此,可利用取盘左与盘右的平均数消除。
1.2 水平轴倾斜误差
水平轴倾斜误差是在水平轴与视准轴正交、垂直轴与测站铅垂线一致的前提下,仅由于水平轴与垂直轴不正交使水平轴倾斜一个小角造成的。
水平轴倾斜误差出现的原因:未按规范正确安装、调整仪器,造成仪器水平轴两支架不等高或軸两端的直径不等。
在盘左、右读数中,取平均值来消除水平轴倾斜误差对观测值的影响。
1.3 垂直轴倾斜误差
仪器三轴间关系均已符合要求时,仪器水平未严格整置,使仪器垂直轴和测站铅垂线间有一个微小的偏离角度,称垂直轴倾斜误差。结果视准轴(与水平轴正交)也偏离了正确位置,在其绕水平轴俯仰时的照准面形成了倾斜照准面,而不是要求的垂直照准面,造成了
水平方向观测的误差。该误差不像水平轴倾斜误差通过盘左盘右观测取平均能抵消,要仔细整平。
2 照准部旋转误差
在观测过程中仪器转动可能产生一些误差。
2.1 弹性带动误差
轴套和垂直轴间存在摩擦力使照准部转动时,仪器的基座局部出现弹性扭转,水平度盘因摩擦力被带动发生微小的方位变动。需要克服轴与轴套间互相的惯性阻力,弹性带动主要发生在照准部转动起始时,照准部转动过程中,摩擦力较小。故而照准部右转(左转)时,水平度盘向右(向左)被带动一个微小的角度,导致读数偏小(偏大),给观测带来系统性影响。