T3激光跟踪仪使用手册

1、 AUTOMATED PRECISION INC2010美国自动精密工程公司2010-1-1API T3激光跟踪仪使用手册目录第一章：坐标系介绍21笛卡儿坐标系22球坐标系33柱坐标系4第二章：API 激光跟踪仪 III介绍61API激光跟踪仪参数62API激光跟踪仪组成83激光跟踪仪的安全规程124安装API 激光跟踪仪 III125API激光跟踪仪原理14第三章：TrackerCalib的使用161TrackerClib软件介绍162TrackerCalib软件的应用17第四章：Spatial Analyzer的应用281Spatial Analyzer介绍282SA的安装283SA连接激

2、光跟踪仪324SA跟踪仪界面介绍365测量设置及点坐标采集516跟踪仪一般设置55第五单元：远程家点和配置反射镜及探针601远程复位点602在软件界面中添加SMR和探针62第六单元：良好的测量原则67第七章：创建特征形体691构造点692构造平面723构造圆74第八章：建立本地坐标系78第九章：跟踪仪转站测量81第十章：应用查询和组合841查询单点或多个点之间的位置关系842查询多个点到单点或对象86第十一章：用关联比较组91第十二章：比例补偿95第十三章：测量报告971快速报告972GD&T报告993HTML报告1064自定义报告模板107第十四章：测量点与三维CAD模型最佳拟合11

3、1第十五章：智能测头（I-Probe）114第十六章：智能扫描仪（I-Scan）122第一章：坐标系介绍理解坐标系是很重要的。 同样重要的是要熟悉三维空间的几何元素如线、面、圆和圆柱体以及每个实体是如何分解成简单几何元素的。1笛卡儿坐标系笛卡儿坐标系是有空间几何特征在相互正交的三个平面上投影而产生的，其特征如下：1在二维几何中有X轴和Y轴；2在三维几何中有X轴、Y轴和Z轴；3各个轴是垂直相交的；4各个轴上使用相同的距离单位。3维笛卡儿坐标系有两种结构：左手系和右手系。右手坐标系经常在数学、自然科学和工程学中见到。各轴之间的关系符合右手准则: 右手结构准则法向矢量方向按照右手旋转准则定义。 把右

4、手向手掌方向握拢，大拇指方向就是法向矢量的正方向。 右手旋转准则坐标系之间可以通过三个自由度的位移、三个自由度的旋转，以及坐标刻度的比例这七个参数进行拟合。 坐标系统在XYZ正方向的平移变换 沿Y轴旋转一个坐标系2球坐标系球坐标是一种三维坐标。设P（x，y，z）为空间内一点，则点P也可用这样三个有次序的数r，来确定，其中r为原点O与点P间的距离，为有向线段与z轴正向所夹的角，为从正z轴来看自x轴按逆时针方向转到有向线段的角，这里M为点P在xOy面上的投影。这样的三个数r，叫做点P的球面坐标，这里r，的变化范围为：0 r < +0 20 r = 常数，即以原点为心的球面；= 常数，即以原点

5、为顶点、z轴为轴的圆锥面；= 常数，即过z轴的半平面。其中：x=rsincosy=rsinsinz=rcos3柱坐标系如上图所示，柱坐标系中的三个坐标变量是 r、z。与直角坐标系相同，柱坐标系中也有一个z变量。各变量的变化范围是：0 r < +,0 2-<z<+其中：x=rcosy=rsinz=z第二章：API 激光跟踪仪 III介绍1 API激光跟踪仪参数测量范围及参数：水平转角：640°（± 320°）垂直转角：+80° -60°激光跟踪距离（IFM&ADM）：> 60米3维空间测量精度（IFM）：静态：5p

6、pm（5µ m/m） 动态：10ppm（10µ m/m）坐标重复性：优于2.5ppm干涉仪精度（IFM）：测量分辨率：1 um测量精度： 1 ppm 绝对测距精度（ADM）：测量分辨率： 1um测量精度： 15µ m（10米之内） 1.5 ppm （10米之外）STS传感器俯仰角： ±55º偏摆角： ±140º滚摆角： ±30º角分辨率： 3arc-sec重量： 1.4KgI-probe 智能测头测量范围： 大于25米探头长度： 50mm700mm俯仰角： ±35 º偏摆角： 

7、7;35 º滚摆角： ±35 º精度： 0.1mm（10米以内），10ppm（10米以外）I-Scan 扫描测头扫描速度（采样频率）：9030pts/sec精度： 0.1mm跟踪头外形参数高度： 360mm宽度： 190mm重量： 8.5kg控制箱外形参数高度： 100mm宽度： 250mm长度： 315mm重量： 4kg系统总重： 23kg电器参数电压： (100-220v)+/-10%频率： (50/60)Hz消耗功率： 100w(连续)， 350w(峰值)2API激光跟踪仪组成跟踪头激光跟踪仪的跟踪头安装在三脚支架上，也可以安装在平面支座上， 跟踪头可以在垂

8、直或水平基座上工作，要水平安装工作需要一个预装的配重来使跟踪头平衡。 跟踪头激光跟踪仪跟踪头由一个装在轴上的激光干涉仪、编码器和伺服电机组成。控制箱电源开关伺服开关附件接口：I-Probe、STS、I-Scan等气象站 接口外部触发接口 以太网 接口无线通 讯口与跟踪头主电缆接口电源接口 无线开关控制箱用来控制激光跟踪仪，包括操纵仪器和处理以下跟踪环节的反馈信息:· 跟踪头的编码器位置· 跟踪头的伺服系统· 跟踪头的激光干涉仪的距离测量· 用来确定目标运动的方位角（水平）和俯仰角（垂直）的双轴跟踪传感器。· 气象站数据跟踪器/控制器电缆电缆用来

9、为跟踪头供电和传递跟踪头与控制器之间的信息。RJ45网络电缆网络电缆提供了计算机和激光跟踪系统之间传递数据的途径。气象站气象站装配了材料温度传感器和环境温度传感器以及大气压力传感器 ，从而使得软件能够根据现场环境条件对激光波长进行实时补偿。靶镜 (SMR)SMR（Spherically Mounted Retro reflectors）是激光跟踪目标最常用的靶镜。 在一个不锈钢球中的中心位置设计了一个中空的角藕棱镜，用来把光束平行反射回激光源, 跟踪系统将跟随靶镜运动，光束在靶镜端面上的入射角偏离垂直方向不应超过 ±20°。SMR 的半径范围从1.5 英寸到0.5 英寸。S

10、MR 测量中心和表面接触点之间的偏移量在 Spatial Analyzer中需要仔细设定。SMR依据制作工艺不同分实心靶球和空心靶球两种：实心靶球位内部镶嵌玻璃角偶棱镜，其中心位置精度为±25，球度精度为±1.5；空心靶球为直接在钢球上加工出三个垂直面并表面镀金，或者内部镶嵌铝合金的三个垂直面，并表面镀金或银，其制作精度更高，其中心位置精度最高为±3，球度精度为±1.5。 图中左边为空心球，右边为实心球智能测头智能测头是选配件，用来测量隐藏点，其大大减少了工具装备的数量从而提高了在可视范围障碍区域的测量效率。智能测头配备了50mm至700mm的探针从而能

11、够测量大型结构件的隐藏点和不能用标准SMR直接测量的深点。用户改变探针长度、探针角度或方向来接近要测量的特征点。智能测头控制器和跟踪系统之间的通讯可以通过有线或者无线射频连接，工作范围大于25米，精度为±007mm。 智能测头智能扫描仪智能扫描仪(I-Scan)是选配件，通过扫描曲面或不规则形面得到物体形状的点云，然后经过逆向得到物体模型，智能扫描仪在逆向工程方面有着充分的应用。 智能扫描仪3激光跟踪仪的安全规程· 激光跟踪仪使用可见的、二级氦氖激光(400nm到 700nm)，考虑到人眼的安全不要长时间盯着看。 人眼接触强光时会自然眨眼。 这个预防机制可以保护眼睛不受到伤

12、害。警告: 不要盯着激光束看 (或光圈)。· 不要把激光跟踪仪暴露在潮湿的环境中。 水进入系统会增加触电的风险，带来严重人身伤害。· 不要用手接触跟踪头的运动组件，否则会导致严重的人身伤害。· 确保电缆位置防止踩上、绊倒、用锋利边缘或移动的物体与之接触，否则会损害或压迫电缆。4安装API 激光跟踪仪 III根据下面程序完成部件安装和接电，防止损害电器部件: 1把三脚架放在一个稳定平衡的基础平面上，不要有障碍物，把跟踪头安装在三角架上。2确保三脚架上颈口的锁紧螺母锁紧，同时紧固三脚架筒上调节高低的两个锁紧旋钮，检查三脚架的三个脚都接触平面。3把控制器放在一个接近跟踪

13、仪和计算机而且方便的位置。 不要挡住控制器背面和底部的冷却风扇，否则会导致热量过多可能损坏部件。警告: 在连接激光跟踪仪各个组件前，确信控制器电源关闭。开着电源连接部件可能损害电器部件。4确保控制箱电源开关在关闭位置。5在控制箱和激光跟踪头底部之间连接跟踪仪/控制器电缆。确保电缆位置防止踩上、绊倒、用锋利边缘或移动物体接触，否则会损害或压迫电缆。6在控制箱和计算机之间连接RJ45 电缆(网线)。7连接环境传感器单元（气象站）到控制箱，确保空气传感器（银色圆柱传感器）自由悬挂没有和热源接触，否则会读到错误的周围温度。8在控制箱和AC电源之间连接AC电源电缆。9连接电完成后，可以打开控制箱电源开关

14、，待响四声系统启动完毕后，方可打开伺服系统开关。指示灯 跟踪仪指示灯跟踪头上表面有两个指示灯，一个红色（激光）另一个绿色（跟踪/锁定）。 下表指出两个灯的状态：红灯闪激光上电处于升温过程中。 红灯稳定 激光上电准备好测量。 绿灯稳定跟踪仪已经确定到SMR的距离准备给出测量数据。 如果在测量中激光束被破坏或阻挡,绿灯将关闭说明SMR须要放回原位 或通过ADM重新获得。 绿灯灭 激光束被打断，没能锁定 SMR。 绿灯闪 (慢)到SMR 的距离已经通过ADM获得。移动 SMR 到一个稳定位置或者相对一个稳定物体保持稳定来建立一个更精确的锁定。 绿灯闪 (快) 跟踪仪正在获取测量数据。 5API激光跟

15、踪仪原理 激光跟踪仪原理干涉距离测量 (IFM) 和 绝对距离测量 (ADM)API激光跟踪仪III包括一个一个红色氦氖激光束，激光束被靶球（SMR）反射回来。激光跟踪仪通过测量俯仰角（EL）和水平方位角（AZ）以及一个半径距离来决定反射镜中心点的球坐标。角EL和AZ用安装在激光跟踪仪仰角轴和方位角轴上的编码器测量。半径用一个叫做干涉计的装置测量。干涉计根据光的氦氖激光的稳定波长测量半径大小。坐标数据被传送到装有Spatial Analyzer的电脑主机。Spatial Analyzer把这些数据传送到一个用户根据数据系统定义的坐标结构中。因为干涉计测量距离时是相对测量，激光束路径被打断时距离

16、测量就会变得不合理。这个中断直到反射镜被测量到一个已知的参考距离例如初始位置来为干涉计重置初始距离，从而继续干涉测距，例如我们通常所说的“回巢”就是在为干涉计重置初始距离，或者通过ADM来为干涉计置距离。绝对距离测量 (ADM)原理如图：API 激光跟踪仪使用氦氖激光进行跟踪和干涉距离测量，作为氦氖激光的补充，API 激光跟踪仪使用一个红外激光做绝对距离测量（ADM）。 使用ADM功能时用户在一次光束阻断后靶球不需要回到家点来重置激光干涉计距离读数。API的ADM系统是基于一个全新的快速响应和高精度的传播时间方法(RTOF) ，其被完全整合进跟踪头单元。ADM的存在使得不用回家点为干涉计距离复

17、位，从而对那些不可能在没有阻断光路的情况下移动SMR到目标的点的测量成为可能 (例如激光被管道阻断)。ADM 模块在工作时和干涉计关联，光束在被阻断后重新建立时立即通过ADM获取SMR距离从而为干涉计置初值，通过这个方法用手拿着SMR移动至激光束可见路径上获取SMR距离。注意由于人手有不可避免的少量移动,用这个方法重新获SMR距离会导致测量误差, 这种情况通过跟踪头单元上的绿色指示灯慢慢闪烁来表明。当对干涉计重置完距离后，绿色指示灯从慢慢闪烁变为稳定亮着，从而继续跟踪测量。第三章：TrackerCalib的使用1TrackerClib软件介绍TrackerCalib主界面 TrackerCal

18、ib软件是API公司专为激光跟踪仪而开发的软件，其可以实时对激光跟踪仪运行状态进行监测，并且方便用户可以快速的对激光跟踪仪精度进行校准。打开激光跟踪仪并预热15分钟。 推荐继续预热15-45分钟以保证需要的精度。如果激光跟踪仪放置在一个温差很大的环境中并且精度要求较高时推荐系统上电后预热2小时。激光强度由于激光束从光源发出后经安装于钢球中的靶镜（SMR）返回光源，该项检测显示返回的激光信号强度。点击工具栏上的数据诊断图标或从视图菜单选择数据诊断，将打开一个显示原始系统数据的对话框，在约5米处跟踪SMR，观察激光强度显示,减少应该不超过20%。气象站点击工具栏上的数据诊断图标或从视图菜单选择，将

19、打开一个显示原始系统数据的对话框。 确信周围温度和大气压力参数是活动并不断更新的。2TrackerCalib软件的应用检查前视/后视角前视后视检查在每次预热完成开始新的测量工作时都应该推荐进行前视/后视检查。在工作区域内，用简易的前视/后视检查可以评估跟踪仪精度。前视/后视检查的两个结果应该都小于0.002，一般情况下应该小于0.001。检查步骤： 1在跟踪状态下将靶球移动到至少3米远处固定。 2 单击前视/后视检查按钮3单击“Start Checking”按钮，当目标点距离跟踪仪距离小于2米时，”Start Checking”按钮为灰色。4跟踪仪会对目标点进行前视/后视检查并报告误差。5在执

20、行完前视后视检察后的对话框内，Angle Difference列表栏下出现Azimuth 与Elevation两个角的误差报告，建议至少检查两个点来包容被测件，如果两个角的误差绝对值任何一个超过0.001，小于0.004，就执行单点快速体积补偿（单点QVC）；如果超过0.004，就必须执行快速体积补偿（四点QVC）。 通过测量一些遍布工作区域的目标的后视角, 操作者可以准确的计算出跟踪校准数据。这个检查提供一个跟踪头中的关于水平轴和竖直轴及激光轴的直角坐标系误差的指示，这些前视角和后视角的不连续的测量点显示每个测量对的差异，从而确定误差补偿方法。快速体积补偿快速体积补偿(QVC)使用一个四点(

21、A, B, C,D)位置测试方法。四点测量后软件计算6种系统误差参数并修改系统参数文件从而自动补偿。所需设备:API激光跟踪仪, 跟踪仪三脚架和校准三脚架。QVC校准点布局图示： QVC校准步骤： 1点选QVC校准按钮，并单击Start Calibration按钮。 2定位位置A 将靶球固定在距离跟踪仪约0.5米，在0°±0.5°的俯仰角范围内的点上，并点选Pick Up This Point按钮。 3定位位置B 将靶球固定在距离跟踪仪约520米，在0°±0.5°的俯仰角范围内的点上，并点选Pick Up This Point按钮。4

22、定位位置C 将靶球固定在距离跟踪仪约0.61米，在55°±5°的俯仰角范围内的点上，并点选Pick Up This Point按钮。5定位位置D 将靶球固定在距离跟踪仪约0.61米，在55°±5°的俯仰角范围内的点上，并点选Pick Up This Point按钮。6进行误差补偿软件将提示保存新的QVC数据。单击“Apply”按钮， 把新的校准数据保存到激光跟踪仪参数文件中，单击“Apply To All”按钮，更新所有参数文件。单击“Dont Apply”放弃保存QVC结果。注意：在放置靶球的过程中可能会断光，此时跟踪仪自动回家点，

23、可将靶球回家后继续测量，不影响校准效果。为了达到最好的快速补偿效果，四个点的分布最好如下：A点和B点在水平角编码器上的读数相差180度，C点和A点在水平角编码器上的读数相差90度，C点和D点在水平角编码器上的读数同样相差180度。单点快速体积补偿单点快速体积补偿是上述QVC的简化版本。 单点 QVC用于测量四个点不切实际的情况下。 只测量一个点来补偿6个系统误差参数。这个方法只用在后视角误差不超过0.004度的时候,测量步骤为：1. 将靶球放置在至少两米外的地方固定。2. 点击单点快速体积补偿按钮，在对话框中点击”Measure”按钮进行前视后视测量3. 前视后视测量完毕后，单击”Update

24、”,在随后的对话框中单击”Apply”从而完成补偿4. 在对话框中单击”Check”重新做一次前视后视来检验补偿效果。ADM校准： 当ADM测距值与IFM测距值绝对值差大于（10米以内15µ，10米以外1.5ppm）时，需要进行ADM校准。ADM校准需要在多个点上进行测量，缺省情况下ADM校准需要测量5个，用户可自行根据校准距离长短决定测量的点数，软件会根据激光干涉测量系统和ADM测量系统的读数，然后重新计算补偿参数。ADM校准步骤： 1点选ADM Linear Calibration按钮，进入如下界面 2由于绝对距离测量通过拍频响应技术计算光线往返次数测量距离，所以实心靶球和空心靶

25、球存在差异，这个差异常量为6.6mm。 空心靶球的SMR Offset值设为0，而实心靶球应设为6.6mm。缺省的校准点数是5，大多数情况下都能满足需要，这个数量可以根据测量工作的空间大小或要求精度适当增加和减少。单击“Start Calibration”开始校准或单击“Cancel “按钮退出。3将靶球放置在任意角度位置距离跟踪仪大约3米远处，您也可以固定靶球位置移动跟踪仪到3米远处。待干涉计读数稳定后，单击“Pick Up This Point”按钮继续，跟踪仪只会从一个方向读取数据，而不会像QVC校准时一样对每个点进行前视/后视检查。 4依次测量余下的校准点。校准点应该在超过您工作时最大

26、测量范围20%大小内均匀分布，例如，您工作时测量的物体最远处在15米远，而您选择5点校准那么应该依次将校准点定为3m, 7m, 11m, 15m, 19m。 5完成后将靶球放回鸟巢位置，等待一段时间后将会出现下列对话框，单击“Apply To ALL”按钮保存校准结果(或 “Apply To Current “按钮之更新到当前软件目录下的参数文件)。单击“Dont Apply”按钮取消应用此次校准结果 。鸟巢距离校准鸟巢距离校准是一个测定并修正激光跟踪仪干涉复位距离的偏差的程序。激光跟踪仪上的靶镜初始位置叫做鸟巢，初始位置校准不经常使用。API激光跟踪仪有三个鸟巢家点：1.5”、0.5”和7/

27、8”，可以在Option/Calibration菜单对话框里选择相应需要校准的鸟巢。 校准鸟巢位置需要在空间固定两个两米远的靶座，并且使靶座在跟踪仪俯仰角为0的位置，先将跟踪仪放在两个靶座外分别测量两个点，然后将跟踪仪放在两个靶座中间分别测量两个点；也可以将跟踪仪固定，然后移动两个距离固定的点，具体用哪个方法由操作者决定。鸟巢校准步骤：1在校准菜单栏里选择”Birdbath Calibration”，在对话框中点击”Start”，出现鸟巢位置校准对话框，选择校准方法：移动跟踪仪或者移动目标点。 如果选择移动跟踪仪，测量步骤如下：2布置定位测量点 关闭伺服电机电源，将两个定位点固定在跟踪仪俯仰角

28、为0的高度上，相距两米左右，然后打开伺服电机电源。3 点击”OK”按钮，将出现排列跟踪仪到目标点的对话框。 4将靶球移动到目标点2并点击”Pick Up”，然后将靶球移动到目标点1并点击”Pick Up”按钮。5在对话框的下半部分观察 “Adjustments for Target Position”区域。如果窗口中显示” Within Tolerance”，并且显示绿色条，则直接进入下一步；如果窗口中出现一个或两个红色条，则点击”Back”，重复第4步直到窗口中显示” Within Tolerance”并且显示绿色条，点击”Next”。6按照上边的步骤重复测量三次。7按照提示关闭伺服电机电源

29、，将跟踪仪移动到两个测量点中间（千万不能移动测量点），打开伺服电源。8重复4-6步，然后点击”Next”。9当测量完成后，会出现一个带有三个按钮的文件列表对话框。在”Calibration”标签下会显示鸟巢距离误差”(Outside-Inside)/2”，点击”Apply to All”校准鸟巢距离误差，在随后的对话框内点击”OK”。10将靶球放回家点，点击”Verify Distance”开始验证校准结果。首先确保不要选择” Enforce the targets position check”，不用移动跟踪仪和目标点，按照提示重复测量目标点1和2，（如果选择” Enforce the ta

30、rgets position check”，则按照提示重复4-8步，这一选项只用在在验证前已移动跟踪仪），当测量完成后，会出现家点距离校准对话框。在” Verification”标签下会显示在验证中发现的误差”(Outside-Inside)/2”，如果这个值的绝对值小于0.005时，则证明本次校准是成功的。如果选择移动测量点，则步骤如下：2先布置测量点。关闭伺服电机，将两个目标点均放置在跟踪仪俯仰角为0的位置上，打开伺服电机电源。3选择移动测量点，点击“OK”进入下一步。4将靶球放置在目标点2，然后点击”Pick Up”，将靶球放置在目标点1，点击”Pick Up”。5在对话框的下半部分观察

31、 “Adjustments for Target Position”区域。如果窗口中显示” Within Tolerance”，并且显示绿色条，则直接进入第下一步；如果窗口中出现一个或两个红色条，点击”Back”，重复第4步直到窗口中显示” Within Tolerance”并且显示绿色条，点击”Next”。6按照上边的步骤重复测量三次。7按照提示关闭伺服电机电源，将两个测量点移动到跟踪仪两侧（千万不能移动跟踪仪），打开伺服电源。8重复4-6步，然后点击”Next”。剩下的步骤和移动跟踪仪的相同。第四章：Spatial Analyzer的应用1Spatial Analyzer介绍Spatial

32、 Analyzer软件（简称SA）由美国New River Kinematics公司生产，是一个功能强大、可朔源的多用途测量软件包，其核心是一个功能强大的高级分析引擎，与高效率的数据库和数据存储方法结合在一起，使得SA软件可以进行大量数据的分析计算。高级分析功能还包括表面分析，多台激光跟踪仪移站平差，不确定度的分析等，SA还提供多种数据输出和报表格式。SA可允许用户迅速获取测量数据，检查数据有效性，并进行复杂分析。SA可以方便的集成其他设备，例如激光跟踪仪、便携式CMM、经纬仪、激光扫描仪等，它为每个设备提供简单的通用接口，使得复杂的测试任务得以在一个集成环境下实现。SA的图形环境支持加载多种

33、格式的CAD模型（包括IGES、ASCII、VDA、DMIS、Geodetic Services Inc、VSTARS、DXF文件等），并可以转化为ISO STEP标准格式或其他工业标准格式。对CATIA、UG和ProE等还提供多种选配接口实现数据交换。2SA的安装用户在购买SA软件后，在软件包中将有一个加密狗、加密狗驱动程序、SA程序文件、SA文档安装文件、T2Cal软件，安装顺序如下：1运行T3Cal_V3.18.exe安装程序，完成Tracker Calib软件的安装。2运行加密狗驱动安装程序Sentinel Protection Installer 7.4.0.exe，此程序在压缩文件

34、夹Hardware Lock Driver Installer 7.4.0.zip中。3运行SA主程序安装包：SpatialAnalyzer 2008.07.07-Installer.exe，此文件名中的日期将视版本不同而改变，安装过程中直接点击下一步即可，直到安装完毕。4运行SA Manuals-Installer.exe安装SA帮助文档。5将SA汉化包中的文件SA Chinese API c.lan和API trakcer c.lan拷贝到SA主安装目录下，如C:Program FilesNew River Kinematics下。5插入加密狗，单击桌面上的SpatialAnalyzer图

35、标启动SA程序。5若需要汉化，在SA主菜单中单击“Option”按钮，Option出现如下对话框：点击右下角language translation SettingsBROWSE 在SA主安装目录下选中SA Chinese API c.lan确定后重启SA软件。第二步是汉化跟踪仪控制界面。连接仪器后在跟踪仪界面第一行菜单中点击设置用户界面，出现如下对话框：点击翻译（更改语言）Browse在SA主安装目录下选中API trakcer c.lan，重启SA。也可以在Option对话框中的Units（单位）组中设置SA工作时的单位。在上图中的红色标识圈中设置单位，设置好SA单位后，可以添加激光跟踪仪

36、（在下一节中会讲到如何添加），若用户今后只用这一种仪器，可以将该设置保存为模板文件，今后启动SA后将自动调用现在的设置，点击：“文件另存为只读临时文件”，将文件保存在“C:Analyzer DataTemplates” 路径下，保存文件名一定要命名为“default.xit”，重启SA，将自动打开现在的设置。3SA连接激光跟踪仪激光跟踪仪接口激光跟踪仪接口控制设备收集测量信息并发送结果到SA来分析、显示和存储。原始测量信息内容和统计表随每次观察记录。数据获得方法的参数设置和形式、几何操作和所使用的靶镜的设置组成一个具体的测量配置文件，这些功能将在下面介绍。安装好激光跟踪仪开始一个SA工作，开始

37、前, 确保跟踪仪电源开关及伺服电机开关处于打开状态并已预热完毕。添加设备运行SA 用以个空文档开始。从主菜单选择 Instrument>>Add（设备>>添加），出现如下对话框：上图中黑体字为当前加密狗许可的模块，用户可自行根据自己买得仪器选择对应的名称，本例中选择API Tracker III。点击上图中的“选项”按钮，出现如下对话框：选择三脚架及仪器放置的坐标系，然后选择仪器添加在坐标系的哪个轴，设定增加值（此增加值单位为英寸） 。若勾选“运行仪器界面”选项，则点击“OK”后将自动连接仪器。若不勾选“运行仪器界面”，点击“OK”后，再添加仪器主窗口中点击“添加仪器”

38、，跟踪仪将出现在当前SA窗口中，其位置在上图中设定好的位置。运行接口模块从SA的主菜单:选择仪器>>运行接口模块并连接）。如果当前只有一台仪器，则默认直接连接当前仪器，如果为两个或以上，则需要在左边树形栏里或者按F2自行选择。程序将连接激光跟踪仪，如一下界面：如果连接到激光跟踪仪失败, 将出现错误提示对话框：会出现一个对话框问是否运行仿真。 如果设备不可用选择Yes。 如果连接成功，则会出现跟踪仪界面并且自动回巢。 4SA跟踪仪界面介绍跟踪仪界面综述跟踪仪界面把控制设备分为功能组。这些组是:· 设备索引和目标命名· 测量、归位和ADM控制· 测量属性选

39、择及参数配置· 跟踪仪界面配置菜单设备索引和目标命名当一个激光跟踪仪（设备）添加到SA任务就被分配一个索引值，这个索引值用来把测量方法关联到设备，多种激光跟踪仪添加到一个任务可以实现多站测量。 每增加一个设备其索引值在SA记录中增加1，这个例子中设备索引值为0。 目标名称管理是跟踪仪界面重要部分。界面上输入集合、群和目标名。 要明白给设备命名可以使测量工作过程简单、报告结果操作成为一个简单的过程。 集合名称跟踪仪界面的几何测量发送到SA。跟踪仪界面上首先输入的就是集合名称。如果集合名称为空，测量数据会自动添加到SA中当前激活的集合。组名称对于一个新的组名称可以直接输入，若SA中选择一

40、个已经存在的组名称则直接单击组名称右侧的下拉菜单按钮并选择相应组。良好的组命名可以提高测量数据的管理效率，若在测量中不小心将测量点放入别的组中，则可以通过组管理器将点移动到目标组中，点击“编辑组管理器”，出现如下对话框：在上图中直接将右侧窗口的点拖到左边窗口目标组中。点名称集合:组:点同时工作的结合提供一个管理测量工作中的数据的简单途径。在设备界面和SA之间得到合适的命名过程是使用SA所有功能的一个重要步骤。 组和点名称区域右侧的 按钮使增加或减少这些区域中的名字变得容易。 左键点击按钮增加名字而右键减少。输入 MeasA4 到组区域。· 左键点击组区域右侧的 按钮。组名字增加到 M

41、easA5。· 重复左键点击按钮增加组名称。· 右键点击组区域右侧的 按钮。组名称将减少。在点名称区域重复这一过程。 · 在点名称中输入P4。· 左键点击点名称右侧的 按钮。点名称增加到P5。· 重复左键点击按钮增加点名称。· 右键点击点名称右侧的 按钮。点名称将减少。当组名称旁边的选项选中时 每次测量后组名称自动增加。测量控制关于测量、归位、驱动设备ADM模式的控制在界面的一部分分成一组。 设置集合:组:目标名称后，点击 按钮开始测量过程。跟踪仪界面开始测量过程在活动测量属性配置文件中详细说明。 归位按钮把设备送回初始位置，并尝试锁

42、定活动的反射镜或探针，设备界面等待直到设备成功归位或操作者中断这一过程。如果成功锁定反射镜界面上的红绿灯会设置到绿的状态。关于红绿灯状态的意义见下表。跟踪仪没有锁定反射镜。 没有范围数据。跟踪仪已经获得SMR。目标锁定跟踪仪锁定范围设置在激光跟踪仪的决定距离测量功能。活动反射镜名字显示在归位按钮标签上。按钮上显示活动反射镜或探针叫做1。5” Tkr Nest。保持活动反射镜或探针和测量的一致是操作者的重要责任。活动目标/反射镜使用界面上的 按钮设置。测量属性选择及参数配置配置测量参数是跟踪仪界面的重要特征。测量配置文件把测量控制组织成3个截然不同的部分，他们瞄准、获取和操作。 每个部分都配置好

43、仪器使用就形成测量配置文件。 通过把控制分成这些部分整个测量过程就完全包括了。 熟悉配置测量配置文件是精通跟踪仪界面的一个基本部分。最初的努力得到轮廓配置对于一个跟踪仪操作组来说是非常有价值的。 一旦一组测量配置文件定义好了，不同的操作者使用它们收集一直的数据变得容易操作。下面描述使用测量配置文件配置许多不动的测量模式的过程。单点测量 默认选项单点测量(Single Pt. to SA)通过计算几次的平均值来测量一个固定点的坐标。参数1Points：本次测量预计要采的点数。2Samples/Pt：每个测量点取的样本总数，即完成一点测量要由多少个采样来平均。3PPM Tolerance：每个点采

44、样时的允许误差。4Sampling Frequency：采样频率。5Front/Back:前/后；当选中后，被测样本要求仪器双向测量。双向测量在测量中很几乎很少用到，当仪器测量的点遍布在仪器的四周空间位置时，为了消除仪器安装的轴系误差，可以使用双面测量，若在测量前已在TrackCal软件中对前视后视进行过校准，则在这里不需要选择此选项。 设置完以上参数后，点击窗口最上面的Save按钮，关闭该参数对话框，然后就可以按照自己设置的参数进行单点测量了。稳定点测量当SMR在一段时间内没有被移动，或移动范围在一定的公差范围之内时测量这一点，然后等待SMR移动到其他的点再进行测量。本模式可以测量固定的离散

45、点，这些点处SMR必须可以放在磁座或者其他固定器件中。参数： 1Start Trigger：开始测量的触发模式。Button/delay(点击测量按钮后延迟一定时间后开始采点)，Button/stable(点击测量按钮后等待耙球稳定后开始采点)。 2Stable Space：判定耙球是否稳定的阀值。 3Stable Time：稳定多少时候后开始采点。其余参数和单点测量模式下的参数相同。双面测量· 使单一 Pt到 SA 测量配置文件活动，默认快捷键是数字键2。 · 点击观看参数按钮配置测量 · 设定测量模型使用的前/后视角。· 设置名为我的离散点 2面的获

46、取模式 · 设定2面单一Pt的测量配置文件。· 关闭测量配置文件箱 · 新测量模式活动和激光跟踪仪锁定SMR后点击测量按钮。 · 程序开始, 从当前面收集测量信息，然后换面继续收集。 前视角测量后跟踪仪换面。 上面的对话框显示换面状态。界面完成第二面的测量。在用第二个方向测量后，仪器要回到第一面，并重新捕获靶标。仪器到靶标的距离一般设置为初始值。· 回到SA并打开靶标属性(Target Properties)对话框看被测点的信息。· 点击测量细节(Measurement Details)按钮。 · 双击测量(measurem

47、ent)可以看见报告的属性。· 在报告(Information)视图中可以看见测量的细节报告。实时观测本软件的监视窗口与跟踪器界面共同使用可以显示所测量的实时结果。当点集对话框与监视窗口同时打开时，把SMR移动到以前测量过的点上。监视窗口将更新现在的SMR位置和以前测量位置之间的距离差值。软件中将给出一个箭头表示与当前点距离最近的点。外形测量的监视更新把更新数据(不创建新的点)发送到软件的监视窗口。 1. 在测量模式选择下拉列表中，选择监视更新(SA Watch Update)模式。2. 点击测量(Measure)按钮。发送更新(Sending Updates to SA)对话框会出

48、现。3. 从软件的主菜单中选择视图(View)>>监视窗口(Watch Window)>>添加最靠近的点(Add Closest Point)。软件提示选择仪器，这时有两个选择，请选择当前仪器：仪器1(Instrument 1)。4. 请设置公差(tolerance)为0.005"。5. 最近点：组:靶标（Group:Target）对话框会出现。6. 把安装于钢球中的靶镜（SMR）移到已经测量过的磁座里。监视窗口会相应的更新，并且软件会用箭头指示出当前最近点对应的监视窗口中的数据。如果激光束被挡住，软件会自动使跟踪器复位，并且继续更新数据。空间扫描默认的空间扫

49、描表面测量会给软件传入一串测量点的数据。这些点间相隔一定的空间距离。这个模式一般应用在扫描需要被软件分析的表面或空间形体。参数1.Increment：每个点之间采样间隔距离。 2.PauseBeamBreak：光断时暂停本次测量，光续接时会继续测量直到被用户停止。 3.Stop Trigger：(Beam break)光中断时终止本次测量；(#Points)到达指定采点数时终止本次测量;(Loop)循环一周时终止本次测量。 过截面测量本模式将在SMR与特定平面相交时测得该点。该平面由当前工作坐标系定义。 参数· 空间增量(Spatial Increment)：被测量两点间的空间距离。

50、· 被测量的平面。例如：X被选中并且值为5英寸那么当SMR中心通过X坐标等于5的行于YZ平面的平面时将捕获该点。注意：该平面由当前工作坐标系定义。 · 测量前的延时(Delay Before Measurement)：在点击测量按钮和测量开始之间设置的几秒钟的等待时间。设置测量延迟注意测量设定前的延迟一栏。这项设定可以用于几乎所有的测量模式。当操作者单独工作时设定这个延迟可以让你用球形反射器(SMR)来跟踪目标、修改几何参数，等等。在测量开始前，请给它赋以适当地值。点击测量按钮(Measure)后，测量对话框会再次出现，显示之前输入的参数，如果设定了延迟参数，就会开始倒计时

51、。如果操作者没有在测量开始之前把SMR放到待测球上，请停止测量，或者如果已经开始计算待测球参数，请点放弃按钮(Cancel)。然后重新选择一个更大的延迟值来给你的操作更多得时间，再重新开始测量。把SMR与待测球面接触。当开始测量时，让SMR在待测球面上滑动，请保证SMR与待测球面的接触，并且使滑动的范围尽可能的大。如果电脑屏幕可以看见，则测量对话框会显示操作者移动SMR的轨迹点。如果看不见屏幕，程序会在测量完毕给出吡的响声。跟踪仪软件界面的配置目录在对话框顶部的配置菜单配置界面并对两面测量进行检查（后视角检查）要执行双向检测请点击Check/Cal>>Two Face。请不要点击这

52、个菜单下的其他选项，ADM和IFM 列表。如果要进行激光跟踪仪的野外核准和误差补偿，请使用API 公司的TrackerCalib软件。该软件可以通过Tkr详细(Mfcr)进行访问。 设置菜单(Settings)中有配置跟踪仪典型操作的控制项，如：自适应数据库管理程序计算半径，从三维空间体分析软件(SA)发出点采样指令，单位设置和用户界面设置。还可以进行环境设置(如，天气等)。设备菜单(Device)则可以设置该设备的补偿参数。跟踪器的状态和ASCII格式输入的角度和范围数据都在应用菜单(Utilities)中可以利用。确保以上各菜单的选项正确，然后退出跟踪器的软件界面并保存这些设置。下次跟踪器

53、软件界面就会以当前的配置启动。这些配置文件保存在Analyzer DataPersistence目录下。5测量设置及点坐标采集现在，让我们开始测量数据。在跟踪器软件界面，在组名(Group)中输入“Main”在目标名中输入“P0”。你会发现在组名旁边的复选框是没有选中的。如果选中则在每次测量后组名都会自动加1。我们要测量的点都是同一组的，所以请不要选中这个复选框。单点测量· 从测量参数(Measurement Profiles)下拉选项中选择单点测量(Single Point to SA)。 · 把SMR放进跟踪器上标有“0”的磁座里。· 点击测量按钮(Measure)。测量对话框会显示之前输入的参数并报告测量的经过。这个对话框一般会在任何类型的测量中显示。· 然后依次把SMR放进编号“1”“2”等的磁座里，至少依次放进4个磁座，这个步骤对以后的测量中很重要。· 这样就用单点测量模式完成了单独点集的测量。请注意软件SA中的点。双向检测双向检测操作在跟踪器中建立一个正交的方位及仰角坐标系。可以测量从跟踪仪正面和反面的不连续位置并且在每测量一对点时给出角度差值。此功能在TrackCal软件中有详细的介绍，并且推荐在TrackCal软件中进行此操作，因为在SA中只能进行检查，并不能够完成校准操作。1. 在跟踪器界面的配置菜单(Ch