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dl系列

拓普康电子水准仪dl101c/102c采用相位法。标尺的条码像经望远镜、调焦镜、补偿器的光学零件和分光镜后，分成两路，一路成像在ccd线阵上，用于进行光电转换，另一路成像在分划板上，供目视观测。dl101标尺上部份条码的图案，其中有三种不同的码条。r表示参考码，其中有三条2mm宽的黑色码条，每两条黑色码条之间是一条1mm宽的黄色码条。以中间的黑码条的中心线为准，每隔30mm就有一组r码条重复出现。在每组r码条左边10mm处有一道黑色的b码条。在每组参考码r的右边10mm处为一道黑色的a码条。读者不难发现，每组r码条两边的a和b码条的宽窄不相同，实际上a和b码条的宽度是在0到10mm之间变化，这两种码包含了水准测量时的高度信息。

如何从上述测量信号中求出a和b两亮度波的相位差呢？下文用测量人员容易理解的方式来说明。设想纵坐标的灰度值就是表示亮度大小的十进位数字，而且横坐标尺寸已放大到和标尺尺寸一致。用---长为600mm的正弦曲线中的离散灰度值曲线拟合，就可由得到a波的大振幅和初相位。再用波长为570mm的正弦曲线，就可由得到b波的大振幅和初相位。人们对大振幅不太感兴趣，因为随着标尺上的照度不同，大振幅在不同次数的测量中也不同，对求视线高无关紧要。求出的a和b两亮度波的初相位之差就是高度数据。不过这是与ccd上个象素对应的位置到标尺底端面的高度。人们不难把它换算成ccd中点象素上的相位差，这就好象是中丝读数。

像上述那样人工处理测量信号是很麻烦的，而且很费时间。在dl系列中则采用快速傅里叶变换(fft)计算方法将测量信号在信号分析器中分解成三个频率分量。由a和b两信号的相位求相位差，即得到视线高读数。这只是初读数。因为视距不同时，标尺上的波长与测量信号波长的比例不同。虽然在同一视距上a和b的波长相同，可由求出相位差，或说视线高，但是可以---其精度并不高。

电子水准仪是以自动安平水准仪为基础，在望远镜光路中增加了分光镜和探测器(ccd),并采用条码标尺和图象处理电子系统二构成的光机电测一体化的---产品。采用普通标尺时，又可象一般自动安平水准仪一样使用。它与传统仪器相比有以下共同特点： 　1) 读数客观。不存在误差、误记问题，没有人为读数误差。

2) 精度高。视线高和视距读数都是采用大量条码分划图象经处理后取平均得出来的，因此削弱了标尺分划误差的影响。多数仪器都有进行多次读数取平均的功能，可以削弱外界条件影响。不熟练的作业人员业也能进行---测量。

3) 速度快。由于省去了报数、听记、现场计算的时间以及人为出错的重测数量，测量时间与传统仪器相比可以节省1/3左右。

4) 。只需调焦和按键就可以自动读数，减轻了劳动强度。视距还能自动记录，检核，处理并能输入电子计算机进行后处理，可实线内外业一体化。