یک زاویه یاب که مقدار زاویه رابه صورت دیجیتالی ارائه می دهد  یک زاویه یاب الکتریکی می باشد از نظر ظاهری یک تئودولیت الکتریکی به یک تئودولیت اپتیکی-مکانیکی شباهت دارد ولی در عمل اپراتور راحت تر می باشد زیرادیگر نیازی به قرائت زاویه از درون چشمی قرائت زاویه نمی باشد و همچنین تنظیم کردن میکرومتر نیز لازم ندارد زیرا دستگاه به طوراتوماتیک زاویه راروی یک صفحه نمایش LCD نشان می دهد مانند زاویه یاب دیجیتالی ساده نشان داده شده درپایین

28011350666821009651.jpg

ویژگی های تئودولیت های الکتریکی

از نظر ساختارو کارایی تئودولیت های دیجیتالی خیلی شبیه تئودولیت های اپتیکی-مکانیکی معمولی می باشند اما دارای یک سری ویژگی های اضافه مفیدی می باشند جدای از نمایش زاویه به صورت اتوماتیک از  1/ ثانیه تا 20 ثانیه خیلی از تئودولیت های الکترونیکی دارای تعدادی ویا تمامی ویژگی های زیر می باشند

کمپانزاتورهای یک یادو محوره

این یکی از ویژگی های مهم تئودولیت های الکترونیکی (وتوتال استیشن ها) می باشد که به طور مجزا در بخش بعدی همین فصل شرح داده می شود

دکمه ثابت نگه داشتن و آزاد کردن مقدار زاویه

وقتی که این دکمه فشار داده شود مقدار زاویه قفل می گردد مواقعی که می خواهیم مقدار زاویه ا فقی را مقدار خاصی قرار دهیم به کاربرده می شود

 دکمه صفرصفر

این دکمه مقدار زاویه افقی را برای جهتی که تلسکوپ نشان می دهد    "00 '00  ˚00 قرارمی دهد

R/L Keyکلید تغییر جهت افزایش زاویه

به طور معمول در یک تئودولیت اپتیکی-مکانیکی وقتی از بالا نگاه کنیم زاویه با چرخش در جهت عقربه های ساعت افزایش می یابد یعنی چرخش سمت راست(R)با فشار کلیدR/Lجهت افزایش زاویه عوض می شود یعنی با چرخش آلیداد به سمت چپ زاویه افزایش می یابد این یک ویژگی خیلی مفید برای پیاده کردن قوس های چپ گرد در نقشه برداری مسیر یا راهسازی یا دیگر نمونه های مشابه از پیاده سازی نقاط می باشد

دکمه تغییرزاویه قائم به زاویه شیب یادرصدشیب

دربعضی از تئودولیت های دیجیتالی به جای زاویه قائم می توان زاویه شیب(صفردرصفحه افق)و یادرصد شیب را نشان داد این قابلیت می تواند برای مشخص کرن درصد شیب یک امتداد به طور مستقیم مورد استفاده قرار گیرد

منبع قدرت(Battery Power)

تمام تئودولیت های دیجیتالی برای اندازه گیری نیاز به نیروی الکتریکی دارند که این نیروتوسط باطری معمولا تامین می شود به طور کلی برای زاویه یاب های الکترونیکی (و توتال استیشن ها)سه نوع کلی باتری وجود دارد.نمونه های جدید آنها از باتری های قابل شارژ نیکل-متال هیدراید(MH-Ni)استفاده می نمایند این باتری ها معمولا 1.5تا2ساعت کاملا شارژ می شوند و برای اندازه گیری زاویه30ساعت مفید نیروی الکتریکی لازم را تامین می نمایند.نوع دوم قدیمی تر آن باتری های قابل شارژ نیکل-کادمیم می باشند که حداکثر تا20ساعت نیروی لازم را تامین می نمایند و تعداد کمی از تئودولیت ها ویا  توتال استیشن ها از باتری های متداول قلمی سایزAAبرای تامین نیروی الکتریکی استفاده می نمایند که با توجه به ارزان بودن آنها نسبت به باتری های قابل شارژ این سیستم باتری برای یک دستگاه یک مزیت  می تواند محسوب شود

روشنای صفحه نمایش

اکثر تئودولیت های الکترونیکی (وتوتال استیشن ها) دارای قابلیت روشن نمودن صفحه نمایش و صفحه تارهای رتیکول دارند که این ویژگی برای کاردر شب یا محیط های تاریک مانند تونل کاربرد دارد

انتقال داده ها

باتوجه به اینکه در تئودولیت های الکترونیکی مقدار زاویه به صورت دیجیتالی اندازه گیری و تولیدمی شود می تواند به یک ابزار ذخیره مناسب انتقال داده شود تا در مراحل بعدی بتواند مورد پردازش مثلا در یک کامپیوتر قرارداده شود خروج داده ها از تئودولیت وقرار گرفتن انهاروی ابزار ذخیره توسط پورت خروجی قرار داده شده روی دستگاه و یک سیستم ارتباط امکان پذیر می باشد

تصحیح کننده ها

 تمامی تئودولیت ها اپتیکی-مکانیکی یا دیجیتالی به صورت دستی با استفاده از سطح افقی وپایه های تنظیم تراز می گردند که چگونگی انجام این کار در بخش بعد تشریح نموده ایم .صرف نظر ازاینکه باچه دقتی یک تئودولیت تراز شده باشد معمولا محور قائم دستگاه دقیقا بر محور قائم محل منطبق نمی شودو این خطای انحراف محوری یا تیلت هرچند که کوچک باشد باعث ایجاد خطا در ارائه زوایای افقی و قائم می گردد.

 

درتئودولیت های اپتیکی-مکانیکی تصحیح کننده در مسیر نور سیستم نمایش زاویه قائم قرار داده شده تا خطای انحراف محوری قائم رادر راستای تلسکوپ تصحیح نماید. این سیستم هنگامی که تلسکوپ افقی باشد امتداد قائم سیستم قرائت زاویه قائم را برابر مضرب هایی از90درجه قرار می دهد حتی اگر دستگاه کاملا تراز  نباشد.بنابراین تمامی قرائت های زاویه قائم که انجام می شود فاقد خطای تیلت یا انحراف قائم می باشند

برای دوربین های اپتیکی-مکانیکی تصحیح زوایای  افقی قبل از قرائت آنها و حذف خطای ناشی از انحراف قائم یا تیلت(Tilt)امکان پذیر نمی باشد مگر بعد از قرائت آنها که موقعیت های حباب های تراز استوانه ای برای هر امتداد تلسکوپ یادداشت گردیده و محاسبات مربوطه انجام شود.

تئودولیت های دیجیتالی و توتال استیشن ها با استفاده از تصحیح کننده های روغنی Liquid و یا معلق Pendulumخطای انحراف از قائم یا تلیت را حذف می نمایند

بر خلاف تئودولیت های اپتیکی-مکانیکی تصحیح کننده های تئودولیت های الکترونیکی در مسیر نور مستقیم قرائت زاویه قرار نگرفته و مقادیر تصحیحات قرائت های زاویه ای به طورجداگانه به وسیله سنسور های الکترونیکی محاسبه می شوند. در چنین سیستم هایی گاهی اوقات می توان کمپانزاتور یا تصحیح کننده را خاموش نمود و مقدار تصحیح  می تواند نمایش داده شود که این امر باعث تراز نمودن دیجیتالی دستگاه می گردد.البته باید توجه داشت که همواره دستگاه باید به وسیله تراز استوانه ای دقیقا تراز گردد. تا اطمینان حاصل نمائیم که تصحیح کننده در دامنه کاربردی خویش قرار دارد وبه طور اتوماتیک خطاهای جزئی را حذف می نماید.

تصحیح کننده های تک محوری

اگر محور قائم در راستای نشانه روی تلسکوپ دارای تیلت باشد باعث ایجادخطا در مقدار زاویه قائم می گردد که در بعضی از تئودولیت های دیجیتالی تصحیحات مربوط به زاویه قائم توسط تصحیح کننده های الکتریکی به طور اتوماتیک انجام می شود که این قابلیت تصحیح کننده یک محوری sigal axis compensation  می باشد

بعضی تئودولیت ها دیجیتال از تصحیح کننده های یک محوری مایعی استفاده می کنند و نمونه ای که در بعضی از دستگاه های سوکیا مورد استفاده قرار گرفته تراز مغناطیسی استوانه ای است

سنجیده مغناطیسی مقدار تیلت یک تراز استوانه ای می باشد که با مایعی پرشده که درون آن ذرات مغناطیسی پراکنده شده اند.دور این تراز استوانه ای سه سیم پیچ وسط دارای جریان موقعی که یک جریان متناوب از سیم پیچ وسط عبور می کند باعث القاء جریان در سیم پیچ های آشکار ساز می گردد. اگرسنسور تراز باشد سیم پیچ های آشکارساز جریان به یک اندازه تولید می کنند که اختلاف آنها صفرمی گردد. اگرسنسور تراز نباشدجریان تولید شده توسط سیم پیچ های یکسان نمی باشند زیرا ذرات مغناطیسی درون سیم پیچ های یکسان نیست  در نتیجه یک اختلاف ولتاژ جریان برای سیم پیچ های آشکار ساز وجود دارد که متناسب با مقدار تیلت یا زاویه انحراف می باشد این اختلاف ولتاژ با استفاده از زپردازنده ها به مقدار تصحیح زاویه ای تبدیل می گردد و زاویه قائم را تصحیح می کند. دامنه کاربرد چنین تصحیح کننده ای' 10± (مثبت و منفی ده دقیقه)می باشد.

تصحیح کننده دو محوری

این نوع تصحیح کننده ها اثر انحراف از قائم رادر جهت نشانه روی تلسکوپ و همچنین در جهت محور ثانویه (که تلسکوپ حول آن دوران می کند)اندازه گیری می نماید که اثرانحراف از قائم در راستای محور ثانویه در مقدار زاویه افقی خطا وارد می نماید.به طوری که اگر تئودولیت خوب تراز نگردد به طوری که محور قائم در راستای محور ثانویه  دارای خطای تیلت 60 ثانیه باشد برای زوایای قائم 10 و 50 درجه خطای قرائت زاویه افقی به ترتیب برابر 11 و 72 ثانیه می باشد.

به طور واضح برای کارهای دقیق یا نشانه روی های با شیب زیاد این خطا قابل ملاحظه می باشد. یک تصحیح کننده دو محوری می تواند میزان انحراف از افق محور ثانویه را اندازه گیری نموده وبه طور اتوماتیک این خطا را از قرائت های زاویه افقی حذف نماید.اکثر تصحیح کننده های دو محوری که سوکیا به کار برده همانند تصحیح کننده تک محوری آن از تراز استفاده نموده است اگر چه دراین حالت یک تراز کروی به کار برده است

نور از یک لامپ LED تابیده و از یک تراز کروی که با حساسیت حرکتی بالا روی یک شیشه شفاف قرار داده شده می گذرد در این حالت سایه حباب تصویر می شود روی یک photodiode دیود نوری دقیقا به چهارقسمت تقسیم شده است و موقعی که دستگاه دارای تلیت باشد جای حباب و سایه عوض شده و مقدار نور تابیده شده به هر قسمت را تغییر می دهد. این تغییرات نوری فتو دیود ها با استفاده از یک ریز پردازنده تبدیل به انحراف زاویه ای می گردد و زوایای افقی و قائم توسط آنها تصحیح می گردد. دامنه کاربرد چنین تصحیح کننده دو محوری ΄3± (مثبت منفی سه دقیقه )می باشد

 

 

منبع:کتاب نقشه برداری پایه (تالیف:مهندس محمد حسینی)