經緯儀

經緯儀是一種用于大地測量（測量）的角度測量儀器，用于測量水平方向和天頂或垂直角度。為此，使用三腳架將其垂直放置在一個點上。一種特殊形式是用于采礦的懸掛式經緯儀。

本質上，經緯儀由外殼、望遠鏡瞄準器、垂直和水平圓圈以及一個或兩個層次組成。后者用于旋轉軸的垂直對齊（調平）。

十字線集成到望遠鏡瞄準器中，用它來瞄準目標。設置的角度通常由設備以單位 gon（100 gon = 90°）顯示和/或存儲。

國測是經緯儀器的主要應用領域。隨著時間的推移，已經為這種做法開發了許多設備，這些設備將在以下部分中進行更詳細的解釋。

在采礦業中，測速儀被標記分隔符 (Markscheiders) 用作經緯儀器的一種特殊形式。在地表和地下都對雷區進行了調查。采礦中的工程大地測量也稱為標記測量。

通過轉動和傾斜測量望遠鏡，經緯儀測量水平方向（繞其垂直立軸旋轉）和垂直角度（繞水平傾斜軸旋轉）。角度通常以度為單位給出，舊儀器也以度為單位（360° = 400 度）。每個旋轉軸都有一個夾具和一個微動。

一些設備以百分比而不是天頂角指示斜率。一個經緯儀靶圈被稱為并被劃分為 6400 行而不是 400 gon。

經緯儀的先驅是屈光度儀（古代）、方位象限儀（約 1500 年）和傾斜尺。從 1850 年代 開始，為三角測量和天文學建造了精確的通用儀器。使用重復經緯儀，可以通過增加角度來提高測量精度。測速儀允許在視野中的曲線上測量距離——現在可以用激光和電子設備來完成。

通常也被用作聚焦鏡頭，它允許內部聚焦和完全封閉的防塵望遠鏡，而不是早期的聚焦器。

其中光學直到 1960 年代，天文望遠鏡仍占主導地位，其倒像令缺乏經驗的觀察者感到不安。 通過將偏轉棱鏡連接到目鏡，可以獲得直立但倒轉的圖像。代替普羅透鏡（它與眼睛的晶狀體形成惠更斯目鏡），聚焦透鏡用作反轉系統，將天文望遠鏡變成地面望遠鏡。 這種設計成為自海因里希·懷爾德設計以來最常見的設計。

對于特殊用途，倒棱鏡與雙筒望遠鏡一樣安裝。天文學也適用于折射望遠鏡，它們安裝在傾斜軸的一側，可以旋轉到天頂。

經緯儀子結構或角膜緣包含水平圓 (1) 和垂直軸（立軸）(S)。它承載著照準儀 (alidade)、由兩個支架 (2) 組成的上部結構、水平傾斜軸 (K)、望遠鏡 (3)、圓讀數 (4) 和垂直圓 (5)。望遠鏡有一個十字線（目鏡中的十字線）定義視線（Z）和一個用于聚焦的內透鏡。

下部結構位于底板上，底板上放置在三腳架上并用三個腳螺絲和一個水平儀調平。通過在水平三腳架板上移動儀器，然后從下方擰緊三腳架的心形螺絲，即可在測量點上對中。

經緯儀中的四種基本儀器誤差（調整或制造不準確，與理論理想狀態的偏差）是視線誤差望遠鏡光軸與望遠鏡傾斜軸不垂直傾斜軸誤差，望遠鏡傾斜軸與經緯儀立軸不垂直仰角指標誤差，垂直圓零標記經緯儀水平時指向天頂。如果沒有高度指數誤差，則天頂方向對應天頂角的一條腿。另一條腿指向觀察目標的方向。

儀器誤差（精細機械）可通過

• 消除兩個望遠鏡面的測量并取平均值，
• 盡量減少使用不同節圓位置的重復測量，
• 以數學方式消除后續減少或減少影響和/或
• 盡量減少高光學機械精度（至少 1 μm）的影響。

經緯儀結構中的其他小影響，如熱效應或機械殘余應力仍然存在。低于 1\"，因此可以忽略不計。

另一方面，立軸誤差不能完全消除。它發生在立軸不平行于重力方向時。那么整平是錯誤的。原因之一可能是用于調平的儀器未對準。立軸錯誤是操作或安裝錯誤。垂直軸相對于垂直方向的任何剩余傾角都可以通過現代全站儀中的雙軸傾角傳感器進行內部測量，并自動包含在測量結果中。

立軸垂直于氣泡水平儀軸或多個測量方向。瞄準軸垂直于傾斜軸。傾斜軸垂直于立軸。所有三個軸理想地相交于一點。

使用經緯儀可以觀察到以下參數：

• 水平角 - 作為對兩個目標的方向觀察的差異，
• 垂直角：主要是天頂距離（從天頂到測量點），較少是地平線以上的仰角
• 角度差：用于使用兩個距離螺紋或減速測速儀進行距離測量
• 用可移動金屬絲網測量：僅適用于天文大地測量學專用經緯儀，參見非個人千分尺。
• 電子測距：幾乎所有現代經緯儀和全站儀都配備了激光測距儀。

在測量之前，儀器必須在三腳架上精確調平，通常設置在地面點（測量點）的中央。