1 基本原理 <br>&nbsp;&nbsp;测距仪的精测频率较高，各类仪器不同，一般有30MHz,15MHz,7MHz,4MHz（注：约称值） 等,一般的频率计是无法满足检测要东的。中南工业大学研制出的EFC-X系列光电测距仪频 率核准仪是专供测频使用的精密仪器，主要包括彩电副载波接收器TV-R，光电转换器PE-2, 高精度频率计FR。测频精度优于 ，可显示9位数，测量闸门时间分2秒和2O秒档，分辩率为1Hz或0.1Hz，适用于不同级频率的测量。原理框图如图1，原理如下： 　　1）用彩副接收器接收稳定的电视信号，其频率输出孔输出标准频率信号 经开关A到频率计，在频率计FR读取 的测量值 ，得知频率计基准晶振频率的准确度，完成自核准过程，测出频率计的系统偏差。国家计量部门提供的 为4433618.75Hz，准确度 ，满足测频要求。<br><br> 　　2）开关接向B,光电转换器接收头对准测距仪镜头，操作测距仪，使其发出调制光，经PE－2 转换成电信号输人频率计,读出精测频率 的测量值 。<br><br> 3）计算精测频率实测仪 按相关比例有： 　　则 设测距仪精测频率称值为 ，则频率准碉度 。亦即频率改正系数（ppm）， 因频率飘移引起,测距边长的变化量用公式： 计算。<br><br> 测量方法<br>&nbsp;&nbsp;不同类型的测距仪发射调制光的方式不同，一般分为连续式和脉冲式，测频方法也不同。通过对二十多种近百台仪器的研究，总结出一些规律：<br><br> 1）所有设备应预热。实践证明，测频仪预热10分钟，测距仪预热20分钟后测量，读数较稳定。<br><br>
　　2）对检测分预测、实测过程。先选频率计2秒档和适当量程档，分辨率置1Hz，估测频率概值确定仪器频率级别（或预先已知频率标称值）即“预测”；待读数稳定后将闸门时间置20秒档，分辨率置0.1Hz,精确测出频率值，读30次取平均值作观测值，即“实测”。注意量程档应与所测仪 器频率相配，如用EFC－5测30MHz频率,应选4OMHz档；若选100MHz档,读数紊乱。<br><br>3)开机即发射连续精测光的测距仅，用PE－2接收头对准测距仪镜头，直接测出频率值。 此类仪器主要有SOKKIA的RED系列、创捷力DM系列、AGA系列、LEICA大多数DI系列、苏一光DCH系列、常州大地D30O0系列、NIKON的ND系列等测距仪或全站仪。<br><br>4）开机发射连续光但非精测光的测距仪，接测量健（如MEAXS）使其发出连续精测光并测之。此类仪器主要有NIKON的DTM系列,SOKKIA的SET系列等。<br><br>　　5）发射脉冲调制光的测距仅,光路转换顺序是内-外-内，或粗测-精测-粗测，转换时间仅1秒至3秒，测频较困难。在离测距仪1－2米处置反射棱镜让测距仪测距，在未测出距离前 移开棱镜，迫使测距仪处于精测外光路状态，移动镜头对准PE－2接收头，测出精测频率值。这过程应迅速熟练，有时反复多次才完成。此类主要有TOCPON、PENTAX、北光等厂仪器。<br><br>6)有些仪器可通过特殊操作测出精测频率。如TC500、DI20等按“TEST”功能健直接测出 精测频率；TOPCON的GTS－310系列设有专用测频开关。 <br><br>7）在测频过程中，因外界条件或内在因素引起的粗差应剔除。<br><br>3 误差及精度分析 <br><br>l）原理性误差 <br>&nbsp;&nbsp;测频仪自核准时，频率计时基晶报频率准确度来自计量器读数误差。使用EFC-5,彩副接 收器输出（3 ）=13300856.25Hz信号，最小读数1Hz或0.1Hz时基频率误美：<br><br>B=±1/13300856.25=±7.5× 　　　或B=±1/13300856.25=±7.5× <br><br>2)测频误差 测频误差受原理性误差及 读数误差综合影响。 　 或　 <br><br>3）精度分析 　　EFC-5为8位LET显示，可显示9位频率值（超过8位时最高位不显示），选0.1Hz档,测量4MHz或7MHz频率时，读数精确到0.01Hz，测量10MHz以上频率,读数只能精确到0.1Hz。 如某合DI2O测得 =4496518.25Hz,求测频误差 　　　　　　 　　某台SET2CII测得 =4496518.25Hz， 　　可见测量精度很高，虽不同级频率读数精确度不同，但测量精度相差不大。<br>&nbsp;&nbsp;但研究发现，有些仪器读数只能精确到1Hz甚至10HZ．测量精度较低，如TOPCON仪器，脉冲变化太快,只能用2秒/1Hz甚至2秒／10Hz档才能捕捉到精测光精度较低。<br><br>4 结论与建议<br>&nbsp;&nbsp;通过研究、比较、分析笔者认为：<br><br>
　　l）频率检测受温度影响较大，环境温度应保持在20土5℃左右侧得值才较接近仪器TRANBBS设计值，不同温度下测量值有较大变化。如某台SET2C在不同温度下的测量值见表1，其精测频率标准 值为14985453Hz。 　　为便于测边时加入频率改正，应在不同温度下测量频率值，制成温度-频率持性曲线T－Z 图（如图2）。 　　2）对在高精度测距或长边测距时，考虑频率改正能提高测边精度 或用边频同测的方法监视频率的变化，在普通地形测量或短边测量时可忽略[1] <br><br>3）对频率飘移引起的误差与乘常数有关，但乘常数受环境影响较大[２]，两者不成比例关系，甚至符号相反。如某台GTS-3OID全站仪 基线测得R=－6.73mm／km，频率 测得Z=2.8ppm（即2.8mm/Km）。因此,对普通仪器而言,测频用于监测频率是否变化太大，确定是否应修理、调整;对高精度测距仪，则以频率修正代替乘常数为主要比例改正数? <br><br>4)不同仪器的频率稳定性不同,经比较,国产仪器较进门仪器要差，且随测量时间增长，读数呈下降趋势，表明仪器热稳定性较差。如测量某台苏一光DCH2在40分钟内读数6O次，第一读数与最后读数相差38.8Hz,可见晶振较差。因此，从频率的稳定性可一窥仪器的性能优劣。经研究比较，LEICA仪器频率稳定性最好。<br><br>参考文献 <br><br>[1]张学庄 高精度测距中的过频同测 电磁波测距仪论文集 1990 <br><br>[2]褶庆东 影响测距仪加常数乘常数检测结果的因素 广西测绘 1998（1）

作者工作单位: 广西测绘产品质量监督检验站