光学测微器行差及其测定

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光学测微器行差及其测定

由光学测微器的测微原理知道，若开始时测微盘位于0秒分划，当转动测微轮使度盘的

上下分划像各移动半格(即相对移动一格)时，测微盘应由0秒分划转到n0秒分划。这里n0

为测微器理论测程，即度盘最小格值G的一半，例如，对于J07、J1型仪器，n0=120″,对于J2型仪器，n0=600″。但实际上度盘分划像移动半格时，测微盘不一定恰好转动n0秒，而是转动了n秒。n0与n之差称为测微器行差，以r表示之，即

r n0 n 3 30

1．测微器行差产生原因和性质

如上所述，测微器行差是度盘分划像

移动半格时，测微盘转动的理论格数n0

与测微盘实际转动格数n之差。这只是表现出来的

现象。我们知道，在测微器读数窗中看到的度盘分

划影像是由显微镜将度盘加以放大后形成的。如图

3-33，AB为度盘分划，经物镜在成像面上生成实像

A1B1，再经目镜在明视距离上形成放大的虚像A2B2，

即是在测微器目镜中看到的度盘分划影像。由几何

光学知道，度盘分划像A1B1，的宽窄，与显微镜物镜的位置有关：当物镜向下移动，即靠近度盘分划时，分划像A1B1变宽，使n0<n，r为负；当物镜向上移动，分划像A1B1，将变窄，n0>n，r为正。所以说，测微器行差实质是由于显微镜物镜位置不正确而产生的。另一方面，如果度盘对径分划经过的光路不正确，将使正像和倒像分划的宽窄不相等。这样，正像分划的行差r正与倒像分划的行差r倒也不相等。因此，《规范》规定应计算出r r正 r倒）和 r r正 r倒，r和△r的绝对值，对J07、J1型仪器不应超过1″；对于J2型仪器不超过2″。

造成物镜位置不正确的原因是：安装和调整不正确及外界因素(如震动等)的影响。因此，当测微器行差超出上述规定时，就要由仪器修理人员调整测微器物镜的位置。

由上述的分析可以看出，测微器行差具有如下性质：

（1）对于某一台仪器来说，它的测微器行差可能为正（即n0>n），也可能为负（n0<n），是确定值。因此，对于某一台仪器来说，其行差是系统性误差，其影响在观测值中不能消除。

（2）行差对观测读数的影响，随测微盘上读数的增大而增大，因为行差是代表测微盘n0个分格的误差，那么测微盘一个分格的行差应为r1图3-33 测微器行差与读数物镜离度盘的距离有关

12 r/n0。

若测微盘读数为C，则C所含的行差为

rC C r/n0 （3-31） 式（3-31）即为计算行差改正数的公式，代入不同仪器的n0有

2．行差的测定

既然行差是系统性误差，对观测读数的影响不能消除，就应该测定出行差的大小，采取必要的措施，将其影响限定在允许的范围内。因此，《规范》规定，光学经纬仪的行差应在每期业务开始前和结束后各测定一次；在作业过程中，每隔两个月还需测定一次。

由式（3-30）可知，n0为已知，只要当度盘正、倒分划影像移动半格时，分别测出测微盘转动的格数n J07、J1型仪器rC C r/120" J2型仪器rC C r/600" （3-32）

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、n倒，就可以求出行差。 正

如图3-34为读数窗里的对径分划像，记中间的正像分划线为A，其左边的分划线为B，与A对径180°的分划线为A’，A’右边的分划线为C。由光学经纬仪的读数原理可知，正倒像分划像是相对移动的，且移动量相同。因此可按下述思路测定行差：以倒像A’为指标线，先让其与A分划重合，读取测微盘读数；再转动测微轮，使A’与B重合，并读取测微盘读数，两次读数之差即为n正。同样，以A为指标线，先后与A’与C重合，并读取测微盘读数，可算得n倒，这样

r正 n0 n正 （3-33） r n n0倒 倒

r 1(r正 r倒) （3-34）

2

图3-34 行差测定

按上述测定行差的基本方法，在每个度盘配置位置上，测定行差的操作方法是：

（1）将测微盘零分划线对准指标线，用度盘变换钮变换度盘至要求的位置。

（2）用水平微动螺旋使A分划线与对径的A’分划重合，如图3-34（a），然后转动测微轮使A与A’分划线精密重合，读取测微轮上的读数a（若读数小于零时，读数作负数）。

（3）转动测微轮，以A’分划线为指标，使分划线A’与B分划线精密重合，如图3-34（b）读取测微盘上的读数b，注意，实测时这里的b为实际读数减n0之值。

（4）以A分划线为指标，使A与C两分划线精密重合，如图3-34（c），读取测微盘上的读数c，同样，这里的c为实际读数减n0之值。

以上在读取a、b、c时，均应进行两次重合读数。

按上述测定结果，可算出行差值，由测定方法知：

n正 n0 b a n n c a0 倒

将上式代入式（3-33），得

n正 n0 (n0 b a) a b （3-35） n n (n c a) a c00 倒

将各个度盘位置测得的(a b)和(a c)之值取平均值代入式（3-35），即可求得r"正和r"倒，进而求得r"和(r"正 r"倒)，作为行差最后测定结果。行差测定示例见表3-6。

3．行差超限时的计算改正

按上述方法测得的行差值，如果超出《规范》规定的范围，若在观测作业之前，应对仪进行校正；若

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在外业观测过程中，应在观测成果中加入行差改正。行差改正数的计算公式为式（3-32）。因为每一个读数中均应加入此项改正，工作量很大，为使计算改正简便易行，可先依据测得的行差r"，按式（3-32）编制出“行差改正数表”。

表3-6 水平度盘光学测微器行差测定

仪器：蔡司010， No:68711 2002年5月9日

注：r正 0.58" r倒 0.61" r 0.60" r 0.03"