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1、第一部分第一部分 电经部分电经部分 一、仪器的概述一、仪器的概述 1一般介绍 1一般介绍 STS-750 系列全站仪是三鼎公司最新推出的一款全中文绝对编码型全站 仪，它功能更为强大，操作更为简单，性能更为可靠，结构合理，美观大方。 该系列仪器适用于国家和城市的三四等三角测量及精密导线测量，亦可 用于铁路、公路、桥梁、水利等工程测量。该仪器操作简单，且很容易实现 仪器的所有功能。具有易学易懂的特点。 仪器外貌仪器外貌 STS-750 1 二、光机系统 1.1. 仪器的结构仪器的结构 该系列全站仪测角部分包含有望远镜、垂直、水平编码度盘及电子读数 系统，水准器、横轴，竖轴，水平、垂直制微动，对中器
2、，基座等。 1） 望远镜组1） 望远镜组 望远镜分目镜、物镜及调焦三大部分，调焦属外调焦式，以纹的转动转 换为内调焦透镜的滑动，要求是转动舒适，灵活，无卡位，晃动的现象出现。 目镜部分分为目镜和镀有十字丝和视距丝的分划板。 2） 横轴组2） 横轴组 横轴组由横轴，横轴两端轴承等主要部分组成。横轴在轴承内应能灵活， 无晃动的转动，同时在结构上应垂直于竖轴，而且在运动中保持不变位置， 横轴左端安置着竖直编码盘部分，横轴中部装有望远镜和供初步瞄准用的光 学瞄准器。横轴右端安置着滑环部分。 在结构上，垂直盘安置在横轴端部的正确位置应满足下列要求： A.垂直盘刻划中心需和横轴中心共心； B.垂直盘的分划
3、面应垂直于横轴。 3） 手提组） 手提组 手提组是通过两颗紧固螺钉固定在左右支架上面。便于仪器的拿放。 4) 粗瞄准器组) 粗瞄准器组 粗瞄准器组是安装在测距头扣盖上，供初步瞄准目标用，靠近望远镜物 镜那边，是安置有“”或“ ”型的平面玻璃。靠近望远镜目镜这边的是 一块放大镜，可以清楚放大地看到“ ”或“”符合。初瞄准器轴应与 视准轴同轴。 5) 竖轴组 5) 竖轴组 竖轴组是由竖轴，套轴，水平编码盘，CCD 支架，下壳等主要部件组 成。竖轴系的作用是使望远镜，照准部及 CCD 光电传感器绕垂线水平旋转。 该轴系属于半运动式圆柱形轴，在结构上有下列优点： A.同样参数条件下，晃动角比标准圆柱形
4、轴小得多； B.具有自动定中心作用，置中精度高； C.摩擦力矩小，而磨性好，转动平稳灵活； D.温度对轴系影响小，研磨工作量小，便于批量生产。竖轴、套轴和水 平编码盘在结构上是共轴的，而且要求在运动过程中保持不变，并和横轴垂 直。 6）垂直制微动组 6）垂直制微动组 垂直制微动机构由制、微动手轮、制动环、制微动套、制微动丝杆、万 2 向套等主要部件组成。 制微动手轮是同轴动作，制动系列部件转动在制微动丝杆上面，通过制 动环、制动套和凸轮块夹紧，达到制微动共轴工作。 7）水平制微动组 7）水平制微动组 同垂直制微动组，此略。 8）水准器组 8）水准器组 A. 长水准器 安装在照准部支架上， 且与
5、调整竖轴系处于垂直状态， 上面有保护玻璃， 水准器安装在金属管内，用石膏加以封固。金属座右端是一颗紧固螺钉，左 端有一颗可使水准器左端升高或降低的校正螺钉，以此来校正长水准器轴垂 直于竖轴。 B. 圆水准器 是粗平水准器，长水准器调好后，直接把圆水准器气泡调到中心位置即 可。 9）电池盒 9）电池盒 STS-750 系列电池盒是由五节镍氢电池组合而成。正常值在 5.57V 之 间。 10）光学对中器）光学对中器 光学对中器的调焦机构与内对光调焦望远镜相似。转动目镜调焦手轮， 使分划板上的十字丝清晰，称为对分划板调焦。转动测点调焦手轮，使测点 在分划板上所成的像和十字丝同样清晰，从结构上要求分划
6、板的十字丝中心 经过棱镜，转向后应通过物镜中心。 11）显示器组11）显示器组 显示器系统是由液晶板， 液晶驱动器， IC 并行接口板等等主要部分组成。 当通过 IC 并行接口电路按键输出后，字符送入微机，微机输出信号，将 指令传输给液晶驱动器，液晶驱动器在接收到地址线和外部同步信号，与时 钟 SCL 作用，从微机和 IC 读入数据，显示出字符。 12）CCD 12）CCD CCD 光电传感器是由红外发光二极管，CCD 光电接收器件等主要部件 组成，当发光管有光信号发出时，照射到由透明和不透明的绝对编码盘上， 根据编码盘信号的工作原理，从而实现测角。 13）基座和脚螺旋13）基座和脚螺旋 旋开
7、三爪式轴座的固定螺丝，照准部和基座便可卸开，把仪器和基座放 在工作台上，再拧松安平螺丝上的盖帽，顺时针转动安平螺母，然后翻转基 座，用螺丝刀松开三角底板上面的三颗平头螺钉，脚螺旋和基座便可分离， 三角基座和底板分开。到此，便可进行脚螺旋各零件的清洗、上油工作。 14）垂直倾斜传感器组 14）垂直倾斜传感器组 它是由电子水泡和测量电路构成，被两颗螺钉固定在主机的右侧，该倾 3 斜传感器应保证视准轴水平时，垂直盘读数为 90 度，且长水准器气泡居中。 2.STS-750 仪器的拆卸 2.STS-750 仪器的拆卸 1）左盖板及主机电路板的拆卸（如图 1.1） 1）左盖板及主机电路板的拆卸（如图 1
8、.1） 图 1.1 A取下左盖板上六个螺钉 ，再取下左盖板； B断开主板上的十个连接端口（其中一个电源 ，一个通讯串口，两个 显示器，四个 CCD 光电传感器，一个倾斜传感器，一个滑环导线） ； C拧下四个螺钉，轻轻取下主板。 2）电池盒及右盖板的拆卸（如图 1.2） 2）电池盒及右盖板的拆卸（如图 1.2） 图 1.2 4 A: 按下电池盒顶部的按键，取下电池盒； B: 拧下六个螺钉，取下右盖板，并慢慢地将长的电源线取下来。 3）横轴组右轴承部分的拆卸3）横轴组右轴承部分的拆卸（如图 1.3） 图 1.3 A.拧松两个顶丝，取下垂直制微动组； B.用专用工具拧下取出； C.拧下取下； D.拧
9、下取下； E.拧下三个螺钉取下； F.拧下四个螺钉，取下。 4）横轴组左轴承部分的拆卸4）横轴组左轴承部分的拆卸（如图 1.4） 5 图 1.4 A.拧下三个螺钉； B.拧下四个螺钉； C.拧下四个螺钉； D.用专用工具抓住绝对编码盘组，慢慢地取下； E.取下后，同时也取下来。 5）光学对中器从主体上的拆卸 5）光学对中器从主体上的拆卸 A. 拧下二个螺钉； B.取下光学对中器。 6）显示器的拆卸6）显示器的拆卸（如图 1.5） 图 1.5 A.拧下四个螺钉； B.取下显示器。 （注两个显示器的拆卸方法完全相同） 7）竖轴组的拆卸7）竖轴组的拆卸（如图 1.6） 6 图 1.6 A.取出四个塞
10、钉； B.拧下四个螺钉； C.拧松顶丝取下； D.用专用工具拧下； E.慢慢地取下竖轴组。 8）下壳的拆卸8）下壳的拆卸（如图 1.7） A.拧下三个螺钉，可以取下； B.用专用工具拧下，取下； C.用专用工具拧下； D.取下； E.用专用工具拧下； F.倒置取下。 7 图 1.7 9）制微动组的拆卸9）制微动组的拆卸（垂直水平上是一样的） （如图 1.8） A.松开两个顶丝，取下； B.拧下两个螺钉，取下； C.拧下两个螺钉； D.取下； E.拧下两个螺钉取下； F.留下。 图 1.8 10）光学对中器的拆卸10）光学对中器的拆卸（如图 1.9） A 旋下； B松下三个顶丝取下； C拧下；
11、D拧下四个螺钉可以取下； 8 E取下； F拧下螺钉取下； G取下留下。 图 1.9 11）垂直编码盘的拆卸11）垂直编码盘的拆卸（如图 1.10） A. 取下 B. 专用工具拧下； ； C. 取下 D. 拧下四个螺钉，取下； E剩下。 图 1.10 12）望远镜组的拆卸12）望远镜组的拆卸（如图 1.11、1.12、1.13） A.拧下顶丝旋下； B.拧下； C.拧松顶丝取下； 9 D.拧下； E.拧下三个螺钉取下； F.拧下三个螺钉取下； G.拧下三个螺钉取下 H.旋下; I.拧下取下留下 图 1.11 图 1.12 10 图 1.13 13）倾斜传感器的拆卸13）倾斜传感器的拆卸（如图 1
12、.14） 垂直倾斜传感器 图 1.14 A.拧下两个螺钉取下。 11 三、电路系统 1.电路原理框图 1.电路原理框图 CCD 传 感 器 CCD 传 感 器 CCD 传 感 器 CCD 传 感 器 多路 转换 器 存 储 器 显 示 器 、 键 盘 CPU 蜂鸣器 接 口 串 行 口 电 源 2工作原理 2工作原理 STS-750 系列全站仪的测角部分改变了以往的光栅结构和读数方法，用 编码盘代替了光栅盘，开机不用初始化，测角度值更加精确。 该系列测角部分的工作原理是：通过光电探测器获取特定度盘位置的编 码信息。由多路转换器判断出水平盘或是垂直盘工作，所有信息传输到 CPU 微处理器进行译码
13、，CPU 发出各项指令指挥工作，并把运算结果传到显示器 显示。 12 1）1） 编码盘的结构与原理 编码盘的结构与原理 编码条纹 编码条纹 绝对编码度盘 编码盘与 CCD 光电传感器相对转动，通过 CCD 读取度盘位置的编码信 息。 2）2） 编码盘工作原理 编码盘工作原理 从光学数字度盘发展到编码盘，其本质就是要改进读数方法，即用 自动化读数方法取代人眼读数。编码度盘上以特定规律的二进制编码对 光学度盘进行明暗刻划。这样，当照准方向确定后，方向的投影落在度 盘的某一区域上，即刻方向与某一二进制码信息相对应。通过发光二极 管和接收光电器件，将度盘上的二进制码信息转换成电信号，再通过解 码即得到
14、对应角值。由于每一个都单值的对应一个编码输出，那么不会 由于停电或其他原因而改变这种对应关系。 13 3）3） 工作过程 工作过程 在编码盘上刻画有明暗相间的二进制代码， 这些这些二进指代码有着约 定的编码规则，也没有重复的码段。其工作过程就是通过光电探测器获取特 定度盘位置的编码信息，并在微处理器译码，最后换算成实际角度值。如下 图所示，在编码度盘的码道上方安置一个发光二极管。在度盘的另一侧正对 发光二极管的位置安方有光学放大镜和线状光电二极管阵列或线状CCD光电 接收器件。当望远镜照准目标时，由发光二极管和光电接收器件构成的光电 探测器正好位于编码度盘某一区域，发光二极管照射到由透光和不透
15、光部分 构成的编码上方，并经过光电接收器件就会产生电压输出。这些二进制编码 的输出信号传送至微处理器中，然后通过解码，测微（细分）运算获得相应 的角度值。 发光二极管 度盘 光学系统 微 处 理 器 显 示 器 视 频 数 字 化 电 路 CCD 光电传感 .电子读数系统的维修 .电子读数系统的维修 1）系统框图1）系统框图 键盘/显示 数据采集 及处理 数据接口 电 源 14 CCD 光电传感器 2）系统主机板 2）系统主机板 主机板是电子系统的核心部件，它集中了几乎所有电信号，接插件等， 因此，通过测试，分析主机板上相应的电信号，可以迅速，准确地找到故障 点，使问题得到圆满解决。 下面把主机板上几个测试点的信号作一详细介绍： 请参照主机板简明示意图： A) 垂直角度信号： A) 垂直角度信号： 示意图中的 X1 是垂直信号引入端口，各端定义如下： 7 8 图 1 LED 接地端 VoCCD 信号输入端 V12CCD 电源 12V 端 VsCCD 电源 5V 端 SHCCD 采样保持端 RSCCD 复位信号端 CKCCD 时钟 CK 0 3.3V CCD 信号 图 2 RS 0 3.3V 15 SH 主机板共有四个螺钉装配孔，它们均与系统电源地相通可以作为探测仪 器（示波器，万用表等）的测
