数字水准仪是在传统自动安平水准仪的基础上发展起来的，它主要由光学机械部分和电子设备两部分组成。尽管在传统自动安平水准仪上存在的误差在数字水准仪上仍然存在，但部分误差对测量结果的影响已经随着采用新的电子读数方法而减小。由于增加了CCD传感器等电子设备并采用新的电子读数方法，因而产生了新的误差来源影响数字水准仪的测量精度。数字水准仪误差来源分为与主机有关的误差，与条码尺有关的误差和与光电读数有关的误差三类。
一、与主机有关的误差
与主机有关的误差主要包括圆水准器位置不正确误差、补偿器误差、视准轴误差和光电两分划板一致性误差。
1.国水准器位里不正确误差
数字水准仪上一般安装有灵敏度为8'/2mm(如日本索佳公司、德国蔡司公司、瑞士徕卡公司)或10'/2mm(日本拓普康公司)的圆水准器，如果其位置安装不正确，将导致水准仪竖轴倾斜，并与补偿器的补偿误差登加形成水平面倾斜误差。当然在每一测站，该项误差可能很小，但对于等级测量，该项误差会形成系统误差，从而影响测量结果的精度。
2.补偿器误差
数字水准仪的补偿器一般采用吊丝重力摆补偿器，其补偿范围一般不小于8'，即只要整置仪器使圆水准气泡在圆圈之内，则可起到补偿作用。评价数字水准仪补偿器最重要的指标为补偿器的安置误差、滞后误差、补偿剩余误差和磁致误差。
(1)补偿器的安置误差(视线的安平精度)。这种误差反映了补偿器建立水平视线的重复精度，是确定补偿器系统的一个重要特征量，通常作为仪器出厂的重要技术指标。它不能通过观测方法来改善，但能对整个系统质量进行反映。我国水准仪计量检定规程规定,DSZ05级数字水准仪补偿器的安平精度应高于0.30",DSZ1级数字水准仪补偿器的安平精度应高于0.35",DSZ3级数字水准仪补偿器的安平精度应高于0.5"0
(2)补偿器的滞后误差。即补偿器的平衡位置和静止位置之差，反映了补偿器在时间上的延迟。补偿器都需要一段稳定时间，这就要求置平仪器后不能立即测量，要有1s--2s的时间延迟。在进行水准测量的过程中，当仪器从后视转向前视时，如果补偿器的稳定时间不够，则受补偿器重力摆居中力的影响，致使测量结果产生系统误差。
(3)补偿器的补偿剩余误差。补偿器性能不完善将导致仪器的视准轴倾斜，会对前后观测带来水平面倾斜误差。圆水准器泡前、后偏离与左、右偏离对该项误差的影响不同。实验表明，当圆水准器气泡前、后偏离时，水准仪读数变化量的分布大致为一条倾斜直线，说明观测值中含有线性系统误差。圆气泡倾斜1’的补偿剩余误差为[attach]51056[/attach]
式中△L一仪器倾斜与气泡居中时标尺读数差,mm;
S-检定时仪器至标尺的距离;
b-仪器倾斜补偿极限角。
(4)补偿器的磁致误差。当自动安平水准仪周围有磁场影响时，有的补偿器将受到磁场的影响，进而影响视准线的位置，造成读数误差。我国水准测量规范规定，自动安平水准仪在均匀磁场(如地球磁场)中，其视线偏差不得大于0.1mm/km。虽然口前数字水准仪的
补偿器是用铝或非磁性材料制造的，但在各种数字水准仪中仍然能够检测到磁致误差的存在。测试表明.数字水准仪在均匀磁场中磁致误差均未超过限差。但在交变磁场中，能够检测到补偿器具有较大的偏转量，并且摆幅同磁场强度的平方有关。因此，测量人员在进行水准测最线路设计时，应首先了解测区磁偏角异常状况，并避免水准测量线路通过大功率的发电厂、变电枢纽、高压输电线、电气化铁路等具有强磁场的环境;同时，测量人员应向仪器生产厂家了解补偿器的性能及防磁措施。
3.视准轴误差(i角误差)
数字水准仪具有光视准轴和电视准轴两个视准轴。光视准轴同常规光学水准仪的视准轴相同，是由光学分划十字丝中心和望远镜的光心物镜的光心构成;电视准轴是由cci〕传感器中点附近的一个参考像素和望远镜物镜光心构成。因此数字水准仪有光学i角和电子i角之分。光学视准轴用于条码尺的照准、调焦和光学读数;电子视准轴用于电子读数。由于环境温度变化、机械振动、望远镜调焦和磁场(包括地球磁场和外部电磁场)等引起视准轴误差(i角)的变化，因此￡角误差通常指环境温度为20IC，在目标无穷远时，仪器视准轴与水平面间的夹角。数字水准仪在电子读数时，是以CCD传感器上认定的中点附近的参考像素为基准进行读数的。
4.十字丝分划板竖丝与CCD传感器焦线的一致性
数字水准仪有两个分划板，一个是传统的十字丝分划板，供照准条码尺用。另一个是线阵CCD传感器的光敏面，它是由成百上千个竖向排列的像素构成的一条“电竖丝”，这条电竖丝的宽度比光学分划板上的竖丝要宽，用于电子读数。十字丝分划板的竖丝和CCD传感器的光敏面都应该位于望远镜物镜系统的焦平面.七，而且电竖丝和十字丝分划板的竖丝都应铅垂，左右不得分离或交叉。这个条件称为光电两分划板的一致性。
如果两分划板之一不位于望远镜物镜的焦平面上，则光学调焦清晰后，在CCD光敏面上的条码成像会模糊，可能引起读数误差或延长读数时间(随仪器的不同读数原理而定)，光学分划板上的成像清晰并不等于CCD光敏面上成像清晰。如果电竖丝偏离光竖丝，或有交角，在标尺上电子读数的部位则会与光学竖丝照准的部分不一致，这将引起较大的测量误差，甚至会出现读不出数的情况。
二、与条码尺有关的误差
目前各种型号的精密数字水准仪配备的编码锢瓦标尺大都由德国莱多(Nedo)公司制造。由于这些条码尺采用的锢瓦材料和尺体所使用的铝合金尺体相同，因此，它具有相同的误差特性。
1.尺底面缺陷
尺底面的缺陷主要有标尺零点误差、尺底面不平和标尺底面垂直性误差。
1)标尺零点误差
标尺底面应当是标尺分划的零位置，若不为零，其差值称零点差。两根标尺的零点差一般不会相等，它们的零点差的差值通常简称为一对标尺的零点不等差。标尺零点差一般是制造上的缺陷，或标尺使用中磨损产生的。一对标尺存在零点不一致，将给观测高差带来误差，必须预先加以检验，并在观测时考虑其影响。在一个测段内，若将标尺交替前进，且设置偶数站，则两标尺零点不等差的影响在测段高差中一可以充分消除。
2)尺底面不平和标尺底面垂直性误差
若存在该项误差，则当标尺底面的不同部位同水准点或尺台接触时，测得的视线高读数将不同，从而对水准测量带来系统性影响。因此，该项误差必须检定，若超出0.1mm的限差，在作业中要采用尺圈。
2.水准尺缺陷
主要有水准尺的圆水准器安置不正确、锢瓦钢带的拉力不正确、水准尺的比例误差及其日常变化、标尺的温度膨胀不均、尺面的弯曲和扭曲等。圆水准器的安置不正确将引起水准尺的倾斜，特别是在仪器照准方向上的倾斜将导致较大的系统误差。目前使用的莱多公司的锢瓦水准标尺的温度膨胀系数是很小的，平均约为+0.75x10'6;对于一根标尺而言，其温度膨胀系数的范围在一0.4x10-6一十0.95x10-6。数字水准仪锢瓦条码尺采用铝制尺身，故不受湿度影响。
3.水准尺的分划误差
水准尺的分划误差主要包括标尺条码线的分划误差和条码线缺陷引起的分划误差。尽管码尺的编码方式不同，但每种编码方案的条码仍然有规律可循，因此可以对标尺的条码进行检定，然后将此检定结果与该种编码方法的条码理论宽度进行对比，求得条码尺条码的分划误差。由于仪器所带的数据处理软件可以对条码的分划误差进行修正，因此仪器使用者在进行该项修正之前，应与仪器生产厂家联系，以确定数据处理软件是否进行了条码分划误差改正，这与传统光学水准仪完全不同。同时，数字水准仪的测量结果是一段条码的平均值，使用者不能直接从测量结果中得知是那些条码参与了数据计算，这也给对测量结果施加条码分划误差带来困难。当前，仪器和条码尺的先进制造加工工艺确保了标尺编码的分划误差很小。
三、与条码尺光电读数有关的误差
1.最小读数和进位误差
数字水准仪上的最小显示位数为0.1nun或0.01mm，这将导致原始侧量值产生进位误差，其最大值可以达到最小显示位数的一半。
2.读数误差
由于受测量信号遮挡、标尺照度不均匀、标尺亮度不合适、视线位于顶部或底部导致视场内有效条码个数减少、调焦位置不正确、振动等外界因素及测量信号分析和图像处理误差等内在因素的影响，导致数字水准仪的读数误差。
大量实验数据表明，望远镜视场中部分条码遮挡(相当于多余观测值减少)和测量过程中断及续测(例如在交通繁忙的路段观测)对数字水准仪测量结果的影响量可达到0.2mm-0.4mm。标尺照度不均匀或亮度不合适，会造成读数误差，甚至无法读数。当视线靠近标尺顶部或底部时，由于视场中的条码太少或受折光差(当视线靠近标尺底部时)的影响，将造成精度损失或者测量工作不能够完成。如果调焦不正确，将导致CCD传感器接收到模糊的条码图像，这将延长测量时间，或造成测量误差。外界振动会使水准仪的补偿器产生摆动，如果ca〕传感器的曝光时间小于补偿的摆动周期，则将产生读数误差。某些仪器还存在周期误差，国外的实验数据表明:早期的徕卡数字水准仪在视距为15.1m左右时，视线高读数中包含周期性误差，其周期为1mm--3mm之间，振幅最大达到0.2mmo
不同信号分析和处理方法也会对电子读数产生影响。徕卡数字水准仪NA系列采用相关法进行测量，早期的数据处理软件的精度约为码元宽度的1%,徕卡标尺码元的宽度为2.025mm，因此，相关精度约为0.02mm。新一代徕卡数字水准仪DNA系列的数据处理软件的精度约为视距长度的10'1，如视距为50m时，其视线高的偏差为0.005mm.对于其他型号的数字水准仪，CCD传感器的信号处理也是获得高精度侧量的关键，而信号的处理是由其内置的软件完成的，该软件是否先进和稳定可靠，都将影响到测量结果的精度。
3.重复测量精度
通常情况下，仪器的重复测量精度与视距振动、光强和对比度、调焦、气象条件等因素直接相关。
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