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測(cè)微儀是指量測(cè)經(jīng)緯儀度盤上不足一分劃值的讀數(shù)設(shè)備。作用是借助顯微鏡把度盤上分劃像放大并讀出不足一分劃值的零數(shù)。常用的有分微尺測(cè)微器、平行玻璃板測(cè)微器和光楔測(cè)微器等。

1638年前后,英國天文學(xué)家加斯科因首先將測(cè)微器用在天文望遠(yuǎn)鏡上。它的主要部分是一個(gè)稱為測(cè)微盒的金屬匣子,借金屬筒插入望遠(yuǎn)鏡筒內(nèi),和望遠(yuǎn)鏡固連在一起。在測(cè)微盒的框架上裝有一定數(shù)量的水平絲和垂直絲組成的絲網(wǎng),稱定絲。盒內(nèi)還有一個(gè)可移動(dòng)的框架,框架上裝有幾條動(dòng)絲。用精密螺旋推動(dòng)框架,框架一側(cè)裝有彈簧,以消除螺紋的空回。在測(cè)微盒外裝接目鏡。在螺旋外側(cè)連有測(cè)微輪,輪上刻有分度線。由分度線對(duì)應(yīng)的位置,可知道螺旋轉(zhuǎn)動(dòng)的周數(shù)和周的小數(shù)。測(cè)微輪上每一分度值相應(yīng)于動(dòng)絲在視場(chǎng)中某一固定位置。在測(cè)時(shí)工作中使用的測(cè)微器,常在測(cè)微輪上再加一個(gè)瑪瑙圓環(huán)。環(huán)上每隔一定間距,都嵌有金屬接觸片。當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)測(cè)微輪時(shí),這些接觸片就會(huì)相繼和一固定的金屬彈片接觸,通過電路和記錄儀器接通。這種測(cè)微器又稱接觸測(cè)微器。它被廣泛應(yīng)用在天體的定位以及雙星相對(duì)位置和行星直徑的測(cè)量中。

分微尺測(cè)微器

分微尺測(cè)微器的結(jié)構(gòu)簡單,讀數(shù)方便,具有一定的讀數(shù)精度,廣泛應(yīng)用于J6級(jí)光學(xué)經(jīng)緯儀。國產(chǎn)J6級(jí)光學(xué)經(jīng)緯儀,除北京紅旗外,均采用這種裝置。這類儀器的度盤分劃度為1°,按順時(shí)針方向注記。其讀數(shù)設(shè)備是由一系列光學(xué)零件組成的光學(xué)系統(tǒng)。

讀數(shù)的主要設(shè)備為讀數(shù)窗上的分微尺,水平度盤與豎盤上1°的分劃間隔,成象后與分微尺的全長相等。上面的窗格里是水平度盤及其分微尺的影象,下面的窗格里是豎盤和其分微尺的影象。分微尺分成60等分,格值1′,可估讀到0.1′。讀數(shù)時(shí),以分微尺上的零線為指標(biāo)。度數(shù)由落在分微尺上的度盤分劃的注記讀出,小于1′的數(shù)值,即分微尺零線至該度盤刻度線間的角值,由分微尺上讀出。

平行玻璃板測(cè)微器

采用單平板玻璃測(cè)微器讀數(shù)的光學(xué)經(jīng)緯儀有北京紅旗Ⅱ型、瑞士Wild T1型等。單平板玻玻測(cè)微器主要由平板玻璃、測(cè)微尺、連接機(jī)構(gòu)和測(cè)微輪組成。轉(zhuǎn)動(dòng)測(cè)微輪,通過齒輪帶動(dòng)平板玻璃和與之固連在一起的測(cè)微尺一起轉(zhuǎn)動(dòng);測(cè)微尺和平板玻璃同步轉(zhuǎn)動(dòng),單平板玻璃測(cè)微器讀數(shù)窗的影象:下面的窗格為水平度盤影象;中間的窗格為豎直度盤影象;上面較小的窗格為測(cè)微尺影象。度盤分劃值為30′,測(cè)微尺的量程也為30′ ,將其分為90格,即測(cè)微尺最小分劃值為20″,當(dāng)度盤分劃影象移動(dòng)一個(gè)分劃值(30′)時(shí),測(cè)微尺也正好轉(zhuǎn)動(dòng)30′。

光楔測(cè)微器

移動(dòng)光楔測(cè)微器的原理是光線通過光楔時(shí),光線會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)角不變。因此通過光楔移動(dòng)后,由于光線的偏轉(zhuǎn)點(diǎn)改變了而偏轉(zhuǎn)角不變。因此,通過光楔的光線就產(chǎn)生了平行位移地動(dòng)以這實(shí)現(xiàn)其測(cè)微的目的。

使用儀器前要進(jìn)行一些準(zhǔn)備工作,來提高測(cè)量的準(zhǔn)確性。

對(duì)中

對(duì)中目的是使儀器的中心與測(cè)站點(diǎn)位于同一鉛線上。先目估三腳架頭大致水平,且三腳架中心大致對(duì)準(zhǔn)地面標(biāo)志中心,踏緊一條架腳。雙手分別握住另兩條架腿稍離地面前后左右擺動(dòng),眼睛看對(duì)中器的望遠(yuǎn)鏡,直至分劃圈中心對(duì)準(zhǔn)地面標(biāo)志中心為止,放下兩架腿并踏緊。調(diào)節(jié)架腿使氣泡基本居中,然后用腳螺旋精確整平。檢查地面標(biāo)志是不位于對(duì)中器分劃圈中心,若不居中,可稍旋松連接螺旋,在架頭上移動(dòng)儀器,使其精確對(duì)中。

整平

整平是利用其座上三個(gè)腳螺旋使照準(zhǔn)部水準(zhǔn)管氣泡居中,從而導(dǎo)致豎軸豎直和水平度盤水平。 整平時(shí),先轉(zhuǎn)動(dòng)照準(zhǔn)部,使照準(zhǔn)部水準(zhǔn)管與任一對(duì)腳螺旋的連線平行,兩手同時(shí)向內(nèi)或外轉(zhuǎn)動(dòng)這兩個(gè)腳螺旋,使水準(zhǔn)管氣泡居中。將照準(zhǔn)部旋轉(zhuǎn)90°,轉(zhuǎn)動(dòng)第三個(gè)腳螺旋,使水準(zhǔn)管氣泡居中,按以上步驟反復(fù)進(jìn)行,直到照準(zhǔn)部轉(zhuǎn)至任意位置氣泡皆居中為止。

儀器誤差

1、視準(zhǔn)軸誤差

望遠(yuǎn)鏡視準(zhǔn)軸不垂直于橫軸時(shí),其偏離垂直位置的角值C 稱視準(zhǔn)差或照準(zhǔn)差。

2、橫軸誤差

當(dāng)豎軸鉛垂時(shí),橫軸不水平,而有一偏離值I ,稱橫軸誤差或支架差。

3、豎軸誤差

觀測(cè)水平角時(shí),儀器豎軸不處于鉛垂方向,而偏離一個(gè)δ角度,稱豎軸誤差。

讀數(shù)誤差

用分微尺測(cè)微器讀數(shù),可估讀到最小格值十分之一。以此作為讀數(shù)誤差。

對(duì)中誤差與目標(biāo)偏心

觀測(cè)水平角時(shí),對(duì)中不準(zhǔn)確,使得儀器中心與測(cè)站點(diǎn)的標(biāo)志中心不在同一鉛垂線上即是對(duì)中誤差,也稱測(cè)站偏心。當(dāng)照準(zhǔn)的目標(biāo)與其它地面標(biāo)志中心不在一條鉛垂線上時(shí),兩點(diǎn)位置的差異稱目標(biāo)偏心或照準(zhǔn)點(diǎn)偏心。其影響類似對(duì)中誤差,邊長越短,偏心距越大,影響也越大。

環(huán)境因素

觀測(cè)在一定的條件下進(jìn)行,外界條件對(duì)觀測(cè)質(zhì)量有直接影響,如松軟的土壤和大風(fēng)影響儀器的穩(wěn)定;日曬和溫度變化影響水準(zhǔn)管氣泡的運(yùn)動(dòng);大氣層受地面熱輻射的影響會(huì)引起目標(biāo)影像的跳動(dòng)等等,這此都會(huì)給觀測(cè)水平角帶來誤差。因此,要選擇目標(biāo)成象清晰穩(wěn)定的有利時(shí)間觀測(cè),設(shè)法克服或避開不利條件的影響,以提高觀測(cè)成果的質(zhì)量。