自動(dòng)水準(zhǔn)儀的刻度顯示保持水平的最常見原理是基于鐘擺的特性。
如果將水平儀放置在不平坦的表面上,如果不進(jìn)行校正,通過鏡頭看到的刻度也會(huì)傾斜,因此對(duì)于沒有自動(dòng)功能的水平儀,需要使用棒狀氣泡進(jìn)行目視校正。自動(dòng)水準(zhǔn)儀利用了擺錘始終垂直的特性,將刻度顯示懸掛在擺錘上,使其在一定范圍內(nèi)始終校正到垂直位置。此外,還使用活塞和氣缸來停止和穩(wěn)定鐘擺。的空氣制動(dòng)系統(tǒng),或使用磁鐵的磁力制動(dòng)系統(tǒng)。尺度顯示格式一般都是光學(xué)的。
電子水準(zhǔn)儀的原理與自動(dòng)水準(zhǔn)儀相同,但刻度被分配給條形碼,并且通過分析圖像來自動(dòng)讀取刻度。
使用電子水準(zhǔn)儀進(jìn)行測(cè)量,精度高,不存在因觀察者造成的誤差,因此日本國(guó)土地理院也采用電子水準(zhǔn)儀進(jìn)行測(cè)量。
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