DS03高精密自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀是內(nèi)置測微平板的高精度自動(dòng)安平測繪儀器，儀器利用自動(dòng)補(bǔ)償技術(shù)和內(nèi)置編碼器和數(shù)字電路處理的測微系統(tǒng)，并由顯示屏直接顯示測微讀數(shù)，直讀0.01mm,精確可靠，最重要的一點(diǎn)是，DS03水準(zhǔn)儀1km往返水準(zhǔn)測量標(biāo)準(zhǔn)偏差達(dá)到0.3mm的水平，在國內(nèi)所有品種水準(zhǔn)儀中是最高的。經(jīng)測試，1km往返差完全達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)高精密級水準(zhǔn)儀的要求。DS03水準(zhǔn)儀是當(dāng)前唯一能做到批量生產(chǎn)的國產(chǎn)高精密級測繪水準(zhǔn)儀器，必將以其穩(wěn)定可靠的性能、高等級的測量精度、獨(dú)特新穎的外形結(jié)構(gòu)引領(lǐng)新一代國產(chǎn)高端水準(zhǔn)儀的潮流。

高精密自動(dòng)安平DS03水準(zhǔn)儀是采用齒輪直接嚙合的測微結(jié)構(gòu)，采用內(nèi)置式的測微平板結(jié)構(gòu)，完全消除了傳統(tǒng)測微平板結(jié)構(gòu)中存在的行差，讀數(shù)由顯示屏上直接顯示，消除了測微尺讀數(shù)存在的讀數(shù)誤差，儀器采用放大倍率和物鏡口徑更大，觀測目標(biāo)更清晰；全密封設(shè)計(jì)，能有效地防塵防水，密封等級可達(dá)IP55；補(bǔ)償器的固定采用獲得國家專利的新技術(shù)，提高了儀器的可靠性和穩(wěn)定性。而且儀器外觀平衡協(xié)調(diào)，安置穩(wěn)定，水準(zhǔn)器精度更高，居中性能更好。

DS03水準(zhǔn)儀是一款真正的高精密級光學(xué)水準(zhǔn)儀型號，其各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)都滿足國標(biāo)《水準(zhǔn)儀GB 101562009》中高端系列儀器的要求。可以應(yīng)用于國家一等水準(zhǔn)測量及地震水準(zhǔn)測量，建筑工程測量，變形及沉降監(jiān)測，礦山測量，大型機(jī)器安裝，工具加工測量和精密工程測量等。

●水準(zhǔn)網(wǎng)測量 / ●變形監(jiān)測、地面沉降的監(jiān)測 / ●地形測量 水準(zhǔn)線路測量、區(qū)域水準(zhǔn)測量、水準(zhǔn) 網(wǎng)測量、等高線測量 / ●道路和鐵路施工放樣縱斷面測量、橫斷面測量、高程放樣/ ●工業(yè)測量 / ●隧道和礦山測量 

拓普康電子水準(zhǔn)儀DL101C/102C采用相位法。標(biāo)尺的條碼像經(jīng)望遠(yuǎn)鏡、調(diào)焦鏡、補(bǔ)償器的光學(xué)零件和分光鏡后，分成兩路，一路成像在CCD線陣上，用于進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換，另一路成像在分劃板上，供目視觀測。DL101標(biāo)尺上部份條碼的圖案，其中有三種不同的碼條。R表示參考碼，其中有三條2mm寬的黑色碼條，每兩條黑色碼條之間是一條1mm寬的黃色碼條。以中間的黑碼條的中心線為準(zhǔn)，每隔30mm就有一組R碼條重復(fù)出現(xiàn)。在每組R碼條左邊10mm處有一道黑色的B碼條。在每組參考碼R的右邊10mm處為一道黑色的A碼條。讀者不難發(fā)現(xiàn)，每組R碼條兩邊的A和B碼條的寬窄不相同，實(shí)際上A和B碼條的寬度是在0到10mm之間變化，這兩種碼包含了水準(zhǔn)測量時(shí)的高度信息。

該測繪儀器設(shè)計(jì)時(shí)有意安排了它們的寬度按正弦規(guī)律變化。其中A碼條的周期為600mm，B碼條的周期為570mm。當(dāng)然，R碼條組兩邊的黃碼條寬度也是按正弦規(guī)律變化的，這樣在標(biāo)尺長度方向上就形成了亮暗強(qiáng)度按正弦規(guī)律周期變化的亮度波。條碼的下面畫出了波形。縱坐標(biāo)表示黑條碼的寬度，橫坐標(biāo)市標(biāo)尺的長度。實(shí)線為A碼的亮度波，虛線為B碼的亮度波。由于A和B兩條碼變化的周期不同，也可以說A和B亮度波的波長不同，在標(biāo)尺長度方向上的每一位置上兩亮度波的相位差也不同。這種相位差就好像傳統(tǒng)水準(zhǔn)標(biāo)尺上的分劃，它可由標(biāo)出標(biāo)尺的長度。只要3能測出標(biāo)尺底部某處的相位差，也就可由知道該處到標(biāo)尺底部的高度，因?yàn)橄辔徊羁梢宰鞯胶蜆?biāo)尺長度一一對應(yīng)，即具有單值性。這就是適當(dāng)選則兩亮度波的波長，在DL101中A碼的周期為600mm，B碼的周期為570mm，它們的最小公倍數(shù)為11400mm，因此在3m長的標(biāo)尺上不會有相同的相位差。為了確保標(biāo)尺底端面，或說相位差分劃的端點(diǎn)相位差具有唯一性，A和B碼的相位在此錯(cuò)過了π/2。

DL－102C的標(biāo)尺與DL－101C的略有區(qū)別，DL－102C的標(biāo)尺為白底黑條碼，A碼的波長為330mm，最小公倍數(shù)為3300mm。A和B碼在波長底部錯(cuò)開的相位差為π。DL101－C的標(biāo)尺與DL－102C的標(biāo)尺可由互換使用。

當(dāng)望遠(yuǎn)鏡照準(zhǔn)標(biāo)尺后，標(biāo)尺上某一段的條碼就成像在線陣CCD上，黃條碼使CCD產(chǎn)生光電流，隨條碼寬窄的改變，光電流強(qiáng)度也變化。將它進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換(A/D)后，得到不同的灰度值。視距在Δ0.6m時(shí)標(biāo)尺上某小段成像到CCDA上經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換后，得到的不同灰度值(縱坐標(biāo))，橫坐標(biāo)是CCD上象素的序號，當(dāng)灰度值逐一輸出時(shí)，橫軸就代表時(shí)間了。橫坐標(biāo)標(biāo)記的數(shù)字判斷，儀器采用了512個(gè)象素的線陣CCD。視距和視線高的信息的測量信號。

下文用測量人員容易理解的方式來說明如何從上述測量信號中求出A和B兩亮度波的相位差。設(shè)想縱坐標(biāo)的灰度值就是表示亮度大小的十進(jìn)位數(shù)字，而且橫坐標(biāo)尺寸已放大到和標(biāo)尺尺寸一致。人們對最大振幅不太感興趣，因?yàn)殡S著標(biāo)尺上的照度不同，最大振幅在不同次數(shù)的測量中也不同，對求視線高無關(guān)緊要。求出的A和B兩亮度波的初相位之差就是高度數(shù)據(jù)。用一波長為600mm的正弦曲線中的離散灰度值曲線擬合，就可由得到A波的最大振幅和初相位。再用波長為570mm的正弦曲線，就可由得到B波的最大振幅和初相位。不過這是與CCD上第一個(gè)象素對應(yīng)的位置到標(biāo)尺底端面的高度。人們不難把它換算成CCD中點(diǎn)象素上的相位差，這就好象是中絲讀數(shù)。

像上述那樣人工處理測量信號是很麻煩的，而且很費(fèi)時(shí)間。在DL系列中則采用快速傅里葉變換(FFT)計(jì)算方法將測量信號在信號分析器中分解成三個(gè)頻率分量。由A和B兩信號的相位求相位差，即得到視線高讀數(shù)。這只是初讀數(shù)。因?yàn)橐暰嗖煌瑫r(shí)，標(biāo)尺上的波長與測量信號波長的比例不同。雖然在同一視距上A和B的波長相同，可由求出相位差，或說視線高，但是可以想象其精度并不高。

R碼是為了提高這種測繪儀器讀數(shù)精度和求視距二安排的。設(shè)兩組R碼的間距為P(=30mm)，它在CCD行陣上成象所占的象素個(gè)數(shù)為Z,象素寬為D(=25μm)，則P在CCD行陣上的成象長度為:

D=P/l*f (3－1)

式中f是望遠(yuǎn)鏡物鏡的焦距。同時(shí)還可以求出物象比

L=Z*b (3－2)

Z可由一信號分析中得出，b是CCD光敏窗口的寬度，因此l和P都為已知數(shù)據(jù)。根據(jù)幾何光學(xué)成象原理，可以象傳統(tǒng)儀器用視距絲測量距離的視距測量原理一樣求出視距：

A=P/l (3－3)

于是將測量信號放大到與標(biāo)尺上的一樣時(shí)，再進(jìn)行相位測量，就可以精確得出相位差，即視線高。

電子水準(zhǔn)儀的三種測量原理各有奧妙，三類儀器都經(jīng)受了各種檢驗(yàn)和實(shí)際測量的考驗(yàn)，能勝任精密水準(zhǔn)測量作業(yè)。