常用磁场测量方法模板

2022-10-16

第一篇：常用磁场测量方法模板

基于嵌入式Linux的磁场测量系统

1 引言

随着科技的发展，嵌入式操作系统在越来越多的领域发挥着重要的作用，目前已成为产品技术水平的标志之一。其中Linux因为其拥有开放性、多用户、多任务、良好的用户界面、丰富的网络功能、可靠的系统安全和良好的可移植等特性被广泛的应用到仪器测量设备中。

传统的磁场测量设备(持斯拉计、高斯计)普遍存在精度低(典型测量精度为1.5%)、操作不便等缺点。本文提出一种基于嵌入式Linux的中频磁场测量系统，它不但可以满足当前磁场测量数据采集的需要，还因为其嵌入了操作系统Linux，使具有可靠性好、升级方便的特点，既提高了磁场测量的准确性，又为仪器的功能升级带来便利。可应用于实验室仪器，医疗仪器，姿态控制，安全检测等需磁场检测的领域。

2 磁场测量系统的硬件结构

磁场测量系统在硬件结构上采用ARM9作为控制器，与信号放大、整流滤波、程控放大等硬件构成了整个磁场测量系统。而且，测量系统还搭配了USB、RS2

32、以太网通信接口，系统通讯能力强，可实现网络连网功能。其硬件结构如图1所示。

·ARM9嵌入式处理器采用三星公司的$3C2410。S3C2410是基于ARM920T内核的16/32位RISC嵌入式微处理器，主要面向手持设备以及高性价比，低功耗的应用。它采用5级流水线和全性能的MMU，同时该芯片集成了大量的功能扩展单元，例如LCD控制器、I2C总线、触摸屏接口、USB接口等。强大的芯片功能简化了系统设计，不但缩小了系统体积，而且提高了系统的可靠性。

·USB、RS232和以太网接口可为系统提供不同的通信方式，适合不同测量环境和条件，以太网接口还可实现系统联网功能。

·在磁场测量系统中，可使用触摸屏简便地对系统进行控制，实现不同显示方式切换、参数设置和测量数据保存等功能。

·磁场测量电压信号部分，由磁场传感器得到微弱的电压信号，经放大整流等措施后输入控制系统。

·报警输出可实现用户自设定报警的上下限值，方便用户测量现场的监控。

3 磁场测量系统前端信号处理模块

磁场测量系统前端传感器采用的测量方法为电磁感应法。电磁感应法是将测量线圈置入交变磁场中，根据法拉第电磁感应定律在线圈的引线间会产生感应电动势，并且感应电动势的大小与穿过线圈的磁通量的大小成正比。感应电动势e为：

测量系统前端信号处理模块的结构如图2所示。

(1)为了实现多路磁场传感器的信号输入，设计中采用片选芯片74HCl5进行通道的选择。通过对74HCl53控制端S0，Sl输入不同的数据组合(00，1O，0l，11)，输出端lY和2Y就可实现不同输入通道的选择。

(2)在整个系统的电路设计中，前置放大电路的主要作用是将传感器输出的、和磁场强度成正比的微弱电压信号放大。根据其要求，设计的前置放大电路采用了差动放大的方式，电路如图3所示。它具有高共模抑制比、输入阻抗高、输出阻抗低、失调小、温漂小、线性好等优点。

(3)磁场测量系统对不同的测量对象进行测量时，磁场传感器的感应强度都会不同。要实现不同测量对象自适应量程的切换，必须设计一个放大倍数可调的模块，而且放大倍数的范围应较广。现采用BURR-BROWN公司的PGA202/203程控仪表放大器，该芯片无需外围芯片，而且PGA202与PGA203经级联可组成从l~8000倍的16种程控增益。放大范围可满足系统的需要。

(4)因磁场检测时会受到环境中其它外部磁场的干扰而输出偏移电压，所以在电路设计中设有自动调零电路，在每次仪器使用前进行自动校准。实现方法是在输入端增加一个开关，校准时输入直接接地，测量时输入接传感器。主控制器将接地时的输出记录在数据区中，并将此输出作为零点而实现自动调零。

(5)该仪器检测的是交变磁场，所以对磁场的频率检测是必需的。实现方法是将磁场检测信号通过一个过零比较器变成方波，方波经过二极管将正电压部分送至单片机的输入捕捉引脚进行频率检测。

第二篇：测量员常用符号

测量员常用符号热★★★

浏览： 1976 更新时间：2009-8-29 15:58:17

测量员常用符号

A--GPS 接收机标称的固定误差; α——电磁波测距仪器标称的固定误差;

B---GPS 接收机标称的比例误差系数、隧道开挖面宽度; b——电磁波测距仪器标称的比例误差系数; C——照准差;

D——电磁波测距边长度、GPS-RTK 参考站到检查点的距离、送变电线路档距; 6 Dg——测距边在高斯投影面上的长度; DH——测区平均高程面上的测距边长度; DP——测线的水平距离;

D0——归算到参考椭球面上的测距边长度; d--GPS 网相邻点间的距离、灌注桩的桩径; DS0

5、DS

1、DS3—一水准仪型号; fβ——方位角闭合差;

H——水深、建(构)筑物的高度、安装测量管道垂直部分长度、桥梁索塔高度、隧道埋深;

Hm——测距边两端点的平均高程; Hp——测区的平均高程;

h——高差、建筑施工的沉井高度、地下管线的埋深、隧道高度; hd——基本等高距;

hm 一一测区大地水准面高出参考椭球面的高差; i——水准仪视准轴与水准管轴的夹角; K——大气折光系数;

L——水准测段或路线长度、天车或起重机轨道长度、桥的总长、桥的跨径、隧道两开

挖洞口间长度、监测体或监测断面距隧道开挖工作面的前后距离; l ——测点至线路中桩的水平距离、桥梁所跨越的江(河流、峡谷)的宽度;

M——测图比例尺分母、中误差; Mw——高差全中误差; M△——高差偶然中误差; M——中误差; mD——测距中误差;

mH——地下管线重复探查的平面位置中误差; mV——地下管线重复探查的埋深中误差; mα——方位角中误差; mβ——测角中误差;

N——附合路线或闭合环的个数;

n——测站数、测段数、边数、基线数、三角形个数、建筑物结构的跨数; P——测量的权; R——地球平均曲率半径;

RA——参考椭球体在测距边方向法截弧的曲率半径; Rm——测距边中点处在参考椭球面上的平均曲率半径;

S——边长、斜距、两相邻细部点间的距离、转点桩至中桩的距离; T——边长相对中误差分母; W——闭合差;

Wx、Wy、Wz——坐标分量闭合差;

Wf、Wg、Wj、Wb——分别为方位角条件、固定角条件、角-极条件、边(基线)条件自由项的限差;

ym——测距边两端点横坐标的平均值; 7 α——垂直角、地面倾角、比例系数; δh——对向观测的高差较差;

1、2——测站点1 向照准点2 观测方向的方向改化值; △——测段往返高差不符值; △d——长度较差; △H——复查点位与原点位的埋深较差; △S——复查点位与原点位间的平面位置偏差; △a——补偿式自动安平水准仪的补偿误差; μ--单位权中误差;

σ——基线长度中误差、度盘和测微器位置变换值。

第三篇：工程测量考试常用基本概念

1. 工程测量的任务：测定测设和变形观测。 2. 水准面：水在静止时的表面。

3. 通过平均海水面的水准面称为大地水准面

4. 绝对高程：地面点到大地水准面的铅锤距离;假定高程：地面点到某一假定水准面的垂直距离 5.

测量平面直角坐标系：平面上以指北方向为X，指东方向为Y而建立起来的平面直角坐标系，分为高斯~和独立~ 6. 方位角：从标准方向北端起，顺时针方向到某直线的水平夹角，称为该直线的~

7. 象限角：从标准方向南、北端起，顺时针或逆时针方向到某直线的水平锐角，称为该直线的 ~ 8. 竖直角：在同一竖直面内，视线与水平线之间的夹角

高程：地面点沿铅锤方向到某一水准面的高度。高差：地面两点高程(同一基准面)之差。与高程的起算面无关等于终点-起点 10. 测量工作的原则：从整体到局部，先控制后碎步。步步检核 11. 测量的基本工作(内容)：高程角度距离测量

12. 地面点位用地理坐标表示，应为经度、纬度和绝对高程 13. 测量学的分类大致可分为大地、普通、摄影、工程

14.

地面点的经度为该点的子午面与首子午面所夹的二面角;纬度为该点的铅垂线与赤道平面所组成的角度。 15. 直线定向：测定直线方向的工作，直线定向的标准方向有真子午线、磁子午线、左边纵轴方向 16. 直线定线：距离测量时用目估法或经纬仪法把许多点标定在某一已知直线上的工作 17. 距离丈量是用相对误差来衡量其精度，该误差是用分子为1的分数形式来表示 18. 水准仪的检验和校正的项目有：圆水准器检校，十字丝环检校，水准管检校 19.

水准仪主要轴线之间应满足的几何关系为：圆水准器轴平行于仪器竖轴，十字丝横丝垂直与仪器竖轴，水准管轴平行于仪器视准轴 20. 水准仪的主要轴线有：圆水准器轴仪器竖轴，望远镜视准轴，水准管轴

21. 水准测量中转点的作用是(传递高程)在同一转点既有本站前视读数又有下站后视读数 22. 水准仪上圆水准器的作用是使仪器竖轴铅锤，管水准器的作用是使仪器视线水平 23. 水准管轴：通过水准管零点与内壁圆弧的切线

24. 视准轴：测量望远镜的十字丝分划板与物镜光心的连线

25.经纬仪测角：对中的目的是使仪器的中心与测站点位于同一铅垂线上。整平目的：使仪器的竖轴铅锤水平度盘处于水平位置 26.衡量测量精度的指标：中误差，相对误差，极限误差

27.测设点的平面位置常用的方法有直角坐标法，极坐标法，角度交会法和距离交会法

28.等高线：地面上高程相等的相邻个点连接的闭合曲线

29.小区域控制测量中，导线布设形式有三种;

1、闭合导线，用于面积比较宽阔的独立地区作为首级控制

2、附和导线，用于带状地区做首级控制，广用于公路铁路水利等工程的勘测与施工中

3、支导线，仅适用于图根控制补点使用。导线测量的外业工作主要包括：踏勘选点及建立标志、测边、测角和联测 30.控制测量是指在整个测区范围内，选定若干个具有控制作用的点，设想用直线连接相邻的控制点，组成一定的几何图形(成为控制网)，用精密的测量仪器和工具，进行外业测量，并根据外业资料用准确的计算方法，确定控制点的平面位置和高程的工作。分为平面~和高程~

31.碎步点的选取：它指的是地物和地貌的特征点，对于地物，其特征点应为地物的轮廓线和边界线的转折或交叉点。对于地貌，其特征点应为地形线上的坡度或方向变化点，另外，为了保证测图质量，即使在地面坡度无明显变化时，也应测绘一定数量的碎步点。

32.GPS的特点：高精度全天候高效率多功能操作简便应用广泛。由地面控制部分，空间部分和用户设备部分组成。原理：依据距离交会定位原理确定点位。利用三个以上的地面控制点可交会确定出空中的卫星位置反之~也可以交会出地面位置点的位置

33.经纬仪测绘法的实质根据极坐标法原理确定碎步点在图上的位置，步骤：仪器安置定向立尺观测记录计算展绘碎步点

34.碎步测量：依据控制点的平面位置和高程，使用仪器和一定方法来测定碎步点的平面位置和高程，并按测图比例尺缩绘在图纸上的工作

第四篇：建筑工程测量常用仪器构造组成

建筑工程测量常用仪器

一、经纬仪

1望远镜制动螺旋2望远镜

3望远镜微动螺旋4水平制动

5水平微动螺旋6脚螺旋

9光学瞄准器

10物镜调焦

11目镜调焦

12 度盘读数显微镜调焦

13竖盘指标管水准器微动螺旋14光学对中器

15基座圆水准器16仪器基座

17竖直度盘

18垂直度盘照明镜19照准部管水准器

20水平度盘位置变换手轮

二、水准仪

1望远镜

2调整手轮

3圆水准器

4微调手轮

5水平制动手轮

6管水准器

7水平微调手轮

8三脚架

三、全站仪

1望远镜

2调整手轮

3圆水准器

4微调手轮

5水平制动手轮6管水准器

7水平微调手轮8三脚架

四、垂准仪

五、激光水平仪

第五篇：一文看懂常用测量仪器的使用及其作用

来源：互联网

测量仪器必须经过检定且在检定周期内方可投入使用，是保证工程质量，加快工程进度，减轻劳动强度，为作业机具自动化创造条件。随着建筑业的发展，工程规模日益扩大，建筑物的高度不断增加，施工机械化和自动化程度不断提高，激光测量仪器得到了迅速发展，被广泛使用于各种施工测量中，并对测量工作提出了更高的要求。

一、常用测量仪器及其作用

水利水电工程施工常用的测量仪器有水准仪、经纬仪、电磁波测距仪、全站仪、全球定位系统(GPS)等。

(一)水准仪分类及作用

水准仪按精度不同可分为普通水准仪和精密水准仪，国产水准仪按精度分有DS0

5、DS

3、DS10等。工程测量中一般使用DS3型微倾式普通水准仪，D、S分别为“大地测量”和“水准仪”的汉语拼音第一个字母，数字3表示该仪器精度，即每公里往返测量高差中数的偶然中误差为±3mm。另外还有自动安平水准仪、数字水准仪等。水准仪用于水准测量，水准测量是利用水准仪提供的一条水平视线，借助于带有分划的尺子，测量出两地面点之间的高差，然后根据测得的高差和已知点的高程，推算出另一个点的高程。

(二)经纬仪分类及作用

经纬仪按精度不同可分为DJ0

7、DJ

1、DJ

2、DJ6和DJ10等，D、J分别为“大地测量”和“经纬仪”的汉语拼音第一个字母，数字0

7、

1、

2、

6、10表示该仪器精度。按读数装置不同可分为两类：测微尺读数装置;单平板玻璃测微器读数装置。

经纬仪是进行角度测量的主要仪器。它包括水平角测量和竖直角测量，水平角用于确定地面点的平面位置，竖直角用于确定地面点的高程。另外，经纬仪也可用于低精度测量中的视距测量。

(三)电磁波测距仪分类及作用

电磁波测距仪按其所采用的载波可分为：用微波段的无线电波作为载波的微波测距仪;用激光作为载波的激光测距仪;用红外光作为载波的红外测距仪，后两者又统称为光电测距仪。

电磁波测距仪是用电磁波(光波或微波)作为载波传输测距信号，以测量两点间距离的。一般用于小地区控制测量、地形测量、地籍测量和工程测量等。

(四)全站仪及其作用

全站仪是一种集自动测距、测角、计算和数据自动记录及传输功能于一体的自动化、数字化及智能化的三维坐标测量与定位系统。

全站仪的功能是测量水平角、天顶距(竖直角)和斜距，借助于机内固化的软件，可以组成多种测量功能，如可以计算并显示平距、高差以及镜站点的三维坐标，进行偏心测量、悬高测量、对边测量、面积计算等。

(五)全球定位系统(GPS) 全球定位系统(GlobalPositioningSystem，GPS)是拥有在海、陆、空全方位实时三维导航与定位能力的新一代卫星导航与定位系统。GPS具有全天候、高精度、自动化、高效益等显着特点。在大地测量、城市和矿山控制测量、建筑物变形测量、水下地形测量等方面得到广泛的应用。

二、常用测量仪器的使用 (一)水准仪的使用

1.微倾水准仪的使用步骤包括安置仪器和粗略整平(简称粗平)、调焦和照准、精确整平(简称精平)和读数。

(1)安置水准仪和粗平。先选好平坦、坚固的地面作为水准仪的安置点，然后张开三脚架使之高度适中，架头大致水平，再用连接螺旋将水准仪固定在三脚架头上，将架腿的脚尖踩实。调整三个脚螺旋，使圆水准气泡居中称为粗平。

(2)调焦和照准。水准仪整平后，将望远镜对着明亮的背景，转动目镜调焦螺旋，使十字丝清晰;用望远镜的准星和照门瞄准水准尺，然后旋紧制动螺旋固定望远镜;转动物镜调焦螺旋，待水准尺成像清晰后，再转动水平微动螺旋，使十字丝竖丝照准水准尺;瞄准目标后，眼睛可在目镜处作上下移动，如发现十字丝与目标影像有相对移动，读数随眼睛的移动而改变，说明有视差;产生视差的原因是目标影像与十字丝分划板不重合，它将影响读数的正确性;必须消除视差，办法是先调目镜调焦螺旋看清十字丝，再继续仔细地转动物镜调焦螺旋，直至尺像与十字丝平面重合。

(3)精平。转动微倾螺旋，同时察看水准管气泡观察窗，当符合水准泡成像吻合时，表明已精确整平。

(4)读数。当符合水准气泡居中时，立即根据十字丝中丝在水准尺上读数。不论使用的水准仪是正像或是倒像，读数总是由注记小的一端向大的一端读出。通常读数保留四位数。

2.精密水准仪的操作程序。与一般DS3水准仪基本相同，不同之处是精密水准仪是采用光学测微器测出不足一个分格的数值。作业时，先转动微倾螺旋，使望远镜视场左侧的符合水准管气泡两端的影像符合，保证视线水平。再转动测微轮，使十字丝上楔形丝精确地夹住整分划，读取该分划线读数。

3.自动安平水准仪操作程序：粗平一照准一读数。 4.数字水准仪操作程序，与自动安平水准仪基本一样，但数字式水准仪能自动观测和记录，并将测量结果以数字的形式显示出来。

(二)经纬仪的使用

经纬仪的使用包括对中、整平、照准和读数四个操作步骤。′ 1.对中和整平

有用垂球对中及经纬仪整平的方法和用光学对中器对中及经纬仪整平的方法。 (1)用垂球对中及经纬仪整平的方法

垂球对中。先打开三脚架放在测站上，脚架长度要适当，以便于观测;三脚架架头应大致水平。把脚架上的连接螺旋放在架头中心位置，挂上垂球，移动脚架使垂球尖概略对准测站点，同时保持脚架头大致水平。从箱中取出仪器放到三脚架上，旋紧连接螺旋使仪器与脚架连接。此时再细心观察垂球是否偏离标志中心，如偏离可略放松连接螺旋，在架头上平移仪器，使垂球尖准确对准测站点，再旋紧连接螺旋。

整平。先转动仪器照准部，使水准管平行于任意两个脚螺旋连线，转动这两个脚螺旋使气泡居中;然后将仪器照准部旋转90°，旋转第三个脚螺旋，使气泡居中。按上述方法反复进行几次，直到仪器旋到任何位置，气泡都居中时为止。

(2)用光学对中器对中及经纬仪整平的方法目估初步对中，并使三脚架架头大致水平; 转动和推拉对中器目镜调焦，使地面标志点成像清晰，且分划板上中心圆圈也清晰可见; 转动仪器脚螺旋，使地面标志点影像位于圆圈中心; 伸缩调节三脚架架腿，使圆水准器气泡居中; 按用垂球安置仪器的整平方法进行精确整平; 检查光学对中器，此时若标志点位于圆圈中心则对中、整平完成，若仍有偏差，可稍松动连接螺旋，在架头上移动仪器，使其准确对中，然后重新进行精确整平，直到对中和整平均达到要求为止。

2.照准 (1)目镜调焦：将望远镜对向明亮的背景，转动目镜调焦螺旋，使十字丝清晰。 (2)粗瞄目标：松开望远镜水平、竖直制动螺旋，通过望远镜上的粗瞄器对准目标，然后拧紧制动螺旋。

(3)物镜调焦：转动望远镜物镜调焦螺旋，使目标成像清晰。注意消除视差现象。 (4)准确瞄准目标：转动水平微动及竖直微动螺旋，使十字丝竖丝与目标成像单线平分或双丝夹准，并且使十字丝交点部分对准目标的底部。

3.读数

打开反光镜，调整其位置，使读数窗内进光明亮均匀，然后进行读数显微镜调焦，使读数窗内分划清晰，进行读数。电子经纬仪可在屏幕上直接读数。

(三)电磁波测距仪的使用

1.为测量A、B两点的距离D，先在A点安置经纬仪，对中整平，然后将测距仪安置在经纬仪望远镜的上方。

2.在B点安置反射器。 3.瞄准反射器。

4.设置单位、棱镜类型和比例改正开关在需要的位置。 5.距离测量。

6.运用键盘除可以实现上述测距外，还可通过输入有关数据计算平距、高差和坐标增量。 (四)全站仪的使用

全站仪放样模式有两个功能，即测定放样点和利用内存中的已知坐标数据设置新点，如果坐标数据未被存入内存，则也可从键盘输入坐标。放样步骤如下：

1.选择数据采集文件，使其所采集数据存储在该文件中。

2.选择坐标数据文件，可进行测站坐标数据及后视坐标数据的调用。 3.设置测站点。