全站仪，即全站型电子速测仪（Electronic TotalStation）是一种集光、机、电为 一体的高技术测量仪器，是集水平角、垂直角、距离（斜距、平距）、高差测量功能于 一体的测绘仪器系统因其一次安置仪器就可完成该测站上全部测量工作，所以称之 为全站仪广泛用于地上大型建筑和地下隧道施工等精密工程测量或变形监测领域原理】全站仪是一种集光、机、电为一体的新型测角仪器，与光学经纬仪比较电子 经纬仪将光学度盘换为光电扫描度盘，将人工光学测微读数代之以自动记录和显示读 数，使测角操作简单化，且可避免读数误差的产生电子经纬仪的自动记录、储存、 计算功能，以及数据通讯功能，进一步提高了测量作业的自动化程度全站仪与光学经纬仪区别在于度盘读数及显示系统，电子经纬仪的水平度盘和竖 直度盘及其读数装置是分别采用两个相同的光栅度盘（或编码盘）和读数传感器进行 角度测量的根据测角精度可分为0・5〃，1〃，2〃，3〃，5〃，10〃等几个等级，【简史】全站仪是人们在角度测量自动化的过程中应用而生的，各类电子经纬仪在各种测绘作 业中起着巨大的作用全站仪的发展经历了从组合式即光电测距仪与光学经纬仪组合，或光电测距仪与 电子经纬仪组合，到整体式即将光电测距仪的光波发射接收系统的光轴和经纬仪的视 准轴组合为同轴的整体式全站仪等几个阶段。
最初速测仪的距离测量是通过光学方法来实现的，我们称这种速测仪为''光学速测 仪〃实际上，''光学速测仪〃就是指带有视距丝的经纬仪，被测点的平面位置由方向测 量及光学视距来确定，而高程则是用三角测量方法来确定的带有''视距丝〃的光学速测仪，由于其快速、简易，而在短距离（100米以内）、 低精度（1/200（1/500）的测量中，如碎部点测定中，有其优势，得到了广泛的应 用随着电子测距技术的出现，大大地推动了速测仪的发展用电磁波测距仪代替光 学视距经纬仪，使得测程更大、测量时间更短、精度更高人们将距离由电磁波测距 仪测定的速测仪笼统地称之为''电子速测仪”（ElectronicTachymeter）然而，随着电子测角技术的出现这一''电子速测仪〃的概念又相应地发生了变 化，根据测角方法的不同分为半站型电子速测仪和全站型电子速测仪半站型电子速 测仪是指用光学方法测角的电子速测仪，也有称之为''测距经纬仪〃这种速测仪出现 较早，并且进行了不断的改进，可将光学角度读数通过键盘输入到测距仪，对斜距进 行化算，最后得出平距、高差、方向角和坐标差，这些结果都可自动地传输到外部存 储器中全站型电子速测仪则是由电子测角、电子测距、电子计算和数据存储单元等 组成的三维坐标测量系统，测量结果能自动显示，并能与外围设备交换信息的多功能 测量仪器。
由于全站型电子速测仪较完善地实现了测量和处理过程的电子化和一体 化，所以人们也通常称之为全站型电子速测仪或简称全站仪20世纪八十年代末，人们根据电子测角系统和电子测距系统的发展不平衡，将全 站仪分成两大类，即积木式和整体式20世纪九十年代以来，基本上都发展为整体式全站仪分类】全站仪采用了光电扫描测角系统，其类型主要有：编码盘测角系统、光栅盘测角系统 及动态(光栅盘)测角系统等三种全站仪按其外观结构可分为两类：(1) 积木型(Modular，又称组合型)早期的全站仪，大都是积木型结构，即电子速测仪、电子经纬仪、电子记录器各 是一个整体，可以分离使用，也可以通过电缆或接口把它们组合起来，形成完整的全 站仪2) 整体性(In tegral)随着电子测距仪进一步的轻巧化，现代的全站仪大都把测距，测角和记录单元在 光学、机械等方面设计成一个不可分割的整体，其中测距仪的发射轴、接收轴和望远镜 的视准轴为同轴结构这对保证较大垂直角条件下的距离测量精度非常有利 全站仪按测量功能分类，可分成四类：全站仪按测量功能分类，可分成四类：(1) 经典型全站仪(Classical total station)TCRP全站仪经典型全站仪也称为常规全站仪，它具备全站仪电子测角、电子测距和数据自动记 录等基本功能，有的还可以运行厂家或用户自主开发的机载测量程序。
其经典代表为 徕卡公司的TC系列全站仪2) 机动型全站仪(Motorized total station)在经典全站仪的基础上安装轴系步进电机，可自动驱动全站仪照准部和望远镜的 旋转在计算机的控制下，机动型系列全站仪可按计算机给定的方向值自动照准 目标，并可实现自动正、倒镜测量徕卡TCM系列全站仪就是典型的机动型全站仪3) 无合作目标性全站仪(Reflectorless total statio n)无合作目标型全站仪是指在无反射棱镜的条件下，可对一般的目标直接测距的全 站仪因此，对不便安置反射棱镜的目标进行测量，无合作目标型全站仪具有明显优 势如徕卡TCR系列全站仪，无合作目标距离测程可达200m，可广泛用于地籍测 量，房产测量和施工测量等4) 智能型全站仪(Robotic total statio n)在机动化全站仪的基础上，仪器安装自动目标识别与照准的新功能，因此在自动 化的进程中，全站仪进一步克服了需要人工照准目标的重大缺陷，实现了全站仪的智 能化在相关软件的控制下，智能型全站仪在无人干预的条件下可自动完成多个目标 的识别、照准与测量，因此，智能型全站仪又称为''测量机器人〃典型的代表有徕卡的TCA型全站仪等。
全世界精度最高的全站仪TCA2003全站仪按测距仪测距分类，还可以分为三类：（1） 短距离测距全站仪测程小于3KM, —般精度为土（5mm+5ppm），主要用于普通测量和城市测 量2） 中测程全站仪测程为3-15km,一般精度为土（5mm+2ppm） -，± （2mm+2ppm）通常用于 一般等级的控制测量3） 长测程全站仪测程大于15km, —般精度为土（5mm+1ppm），通常用于国家三角网及特级 导线的测量结构】全站仪几乎可以用在所有的测量领域电子全站仪由电源部分、测角系统、测距系 统、数据处理部分、通讯接口、及显示屏、键盘等组成同电子经纬仪、光学经纬仪相比，全站仪增加了许多特殊部件，因此而使得全站 仪具有比其它测角、测距仪器更多的功能，使用也更方便这些特殊部件构成了全站 仪在结构方面独树一帜的特点1 •同轴望远镜全站仪的望远镜实现了视准轴、测距光波的发射、接收光轴同轴化同轴化的基 本原理是：在望远物镜与调焦透镜间设置分光棱镜系统，通过该系统实现望远镜的多 功能，即既可瞄准目标，使之成像于十字丝分划板，进行角度测量同时其测距部分 的外光路系统又能使测距部分的光敏二极管发射的调制红外光在经物镜射向反光棱镜 后，经同一路径反射回来，再经分光棱镜作用使回光被光电二极管接收；为测距需要 在仪器内部另设一内光路系统，通过分光棱镜系统中的光导纤维将由光敏二极管发射 的调制红外光传也送给光电二极管接收，进行而由内、外光路调制光的相位差间接计 算光的传播时间，计算实测距离。
同轴性使得望远镜一次瞄准即可实现同时测定水平角、垂直角和斜距等全部基本 测量要素的测定功能加之全站仪强大、便捷的数据处理功能，使全站仪使用极其方 便全站仪剖视图2 •双轴自动补偿在仪器的检验校正中已介绍了双轴自动补偿原理，作业时若全站仪纵轴倾斜，会 引起角度观测的误差，盘左、盘右观测值取中不能使之抵消而全站仪特有的双轴（或单轴）倾斜自动补偿系统，可对纵轴的倾斜进行监测，并在度盘读数中对因纵轴 倾斜造成的测角误差自动加以改正（某些全站仪纵轴最大倾斜可允许至±6'）也可 通过将由竖轴倾斜引起的角度误差，由微处理器自动按竖轴倾斜改正计算式计算，并 加入度盘读数中加以改正，使度盘显示读数为正确值，即所谓纵轴倾斜自动补偿 双轴自动补偿的所采用的构造（现有水平，包括Tope on ,Trimble）:使用一水泡（该水泡 不是从外部可以看到的，与检验校正中所描述的不是一个水泡）来标定绝对水平面， 该水泡是中间填充液体，两端是气体在水泡的上部两侧各放置一发光二极管，而在 水泡的下部两侧各放置一光电管，用一接收发光二极管透过水泡发出的光而后，通 过运算电路比较两二极管获得的光的强度当在初始位置，即绝对水平时，将运算值 置零。
当作业中全站仪器倾斜时，运算电路实时计算出光强的差值，从而换算成倾斜 的位移，将此信息传达给控制系统，以决定自动补偿的值自动补偿的方式初由微处 理器计算后修正输出外，还有一种方式即通过步进马达驱动微型丝杆，把此轴方向上 的偏移进行补正，从而使轴时刻保证绝对水平3•键盘键盘是全站仪在测量时输入操作指令或数据的硬件，全站型仪器的键盘和显示屏 均为双面式，便于正、倒镜作业时操作4 •存储器全站仪存储器的作用是将实时采集的测量数据存储起来，再根据需要传送到其它 设备如计算机等中，供进一步的处理或利用，全站仪的存储器有内存储器和存储卡两 种全站仪内存储器相当于计算机的内存（RAM），存储卡是一种外存储媒体，又称PC 卡，作用相当于计算机的磁盘5 •通讯接口全站仪可以通过BS—232C通讯接口和通讯电缆将内存中存储的数据输入计算 机，或将计算机中的数据和信息经通讯电缆传输给全站仪，实现双向信息传输使用】全站仪具有角度测量、距离（斜距、平距、高差）测量、三维坐标测量、导线测量、交 会定点测量和放样测量等多种用途内置专用软件后，功能还可进一步拓展全站仪的基本操作与使用方法：1）水平角测量（1） 按角度测量键，使全站仪处于角度测量模式，照准第一个目标A。
2） 设置A方向的水平度盘读数为000'00〃3） 照准第二个目标B,此时显示的水平度盘读数即为两方向间的水平夹角2) 距离测量(1) 设置棱镜常数测距前须将棱镜常数输入仪器中，仪器会自动对所测距离进行改正2) 设置大气改正值或气温、气压值光在大气中的传播速度会随大气的温度和气压而变化，15°C和760mmHg是仪 器设置的一个标准值，此时的大气改正为Oppm实测时，可输入温度和气压值，全 站仪会自动计算大气改正值(也可直接输入大气改正值)，并对测距结果进行改正3) 量仪器高、棱镜高并输入全站仪4) 距离测量照准目标棱镜中心，按测距键，距离测量开始，测距完成时显示斜距、平距、高 差全站仪的测距模式有精测模式、跟踪模式、粗测模式三种精测模式是最常用的 测距模式，测量时间约2.5S，最小显示单位1mm；跟踪模式，常用于跟踪移动目标 或放样时连续测距，最小显示一般为1cm，每次测距时间约0.3S；粗测模式，测量 时间约0.7S，最小显示单位1cm或1mm在距离测量或坐标测量时，可按测距模 式(MODE)键选择不同的测距模式应注意，有些型号的全站仪在距离测量时不能设定仪器高和棱镜高，显示的高差 值是全站仪横轴中心与棱镜中心的高差。
3) 坐标测量(1) 设定测站点的三维坐标2) 设定后视点的坐标或设定后视方向的水平度盘读数为其方位角当设定后视 点的坐标时，全站仪会自动计算后视方向的方位角，并设定后视方向的水平度盘读数 为其方位角3) 设置棱镜常数4) 设置大气改正值或气温、气压值5) 量仪器高、棱镜高并输入全站仪6) 照准目标棱镜，按坐标测量键，全站仪开始测距并计算显示测点的三维坐 标全站仪的数据通讯全站仪的的数据通讯是指全站仪与电子计算机之间进行的双向数据交换全站仪 与计算机之间的数据通讯的方式主要有两种，一种是利用全站仪配置的PCMCIA(pers on alcomputer memory card in ter nati on associatio n,。