全站儀幾乎可以用在所有的測量領域。電子全站儀由電源部分、測角系統(tǒng)、測距系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理部分、通訊接口、及顯示屏、鍵盤等組成。

同電子經(jīng)緯儀、光學經(jīng)緯儀相比，全站儀增加了許多特殊部件，因此而使得全站儀具有比其它測角、測距儀器更多的功能，使用也更方便。這些特殊部件構成了全站儀在結構方面獨樹一幟的特點。

全站儀的望遠鏡實現(xiàn)了視準軸、測距光波的發(fā)射、接收光軸同軸化。同軸化的基本原理是：在望遠物鏡與調焦透鏡間設置分光棱鏡系統(tǒng)，通過該系統(tǒng)實現(xiàn)望遠鏡的多功能，即既可瞄準目標，使之成像于十字絲分劃板，進行角度測量。同時其測距部分的外光路系統(tǒng)又能使測距部分的光敏二極管發(fā)射的調制紅外光在經(jīng)物鏡射向反光棱鏡后，經(jīng)同一路徑反射回來，再經(jīng)分光棱鏡作用使回光被光電二極管接收；為測距需要在儀器內部另設一內光路系統(tǒng)，通過分光棱鏡系統(tǒng)中的光導纖維將由光敏二極管發(fā)射的調制紅外光傳也送給光電二極管接收 ，進行而由內、外光路調制光的相位差間接計算光的傳播時間，計算實測距離。

同軸性使得望遠鏡一次瞄準即可實現(xiàn)同時測定水平角、垂直角和斜距等全部基本測量要素的測定功能。加之全站儀強大、便捷的數(shù)據(jù)處理功能，使全站儀使用極其方便。

在儀器的檢驗校正中已介紹了雙軸自動補償原理，作業(yè)時若全站儀縱軸傾斜，會引起角度觀測的誤差，盤左、盤右觀測值取中不能使之抵消。而全站儀特有的雙軸（或單軸）傾斜自動補償系統(tǒng)，可對縱軸的傾斜進行監(jiān)測，并在度盤讀數(shù)中對因縱軸傾斜造成的測角誤差自動加以改正(某些全站儀縱軸最大傾斜可允許至±6′）。，也可通過將由豎軸傾斜引起的角度誤差，由微處理器自動按豎軸傾斜改正計算式計算，并加入度盤讀數(shù)中加以改正，使度盤顯示讀數(shù)為正確值，即所謂縱軸傾斜自動補償。

雙軸自動補償?shù)乃捎玫臉嬙欤ìF(xiàn)有水平，包括Topcon,Trimble）：使用一水泡（該水泡不是從外部可以看到的，與檢驗校正中所描述的不是一個水泡）來標定絕對水平面，該水泡是中間填充液體，兩端是氣體。在水泡的上部兩側各放置一發(fā)光二極管，而在水泡的下部兩側各放置一光電管，用一接收發(fā)光二極管透過水泡發(fā)出的光。而后，通過運算電路比較兩二極管獲得的光的強度。當在初始位置，即絕對水平時，將運算值置零。當作業(yè)中全站儀器傾斜時，運算電路實時計算出光強的差值，從而換算成傾斜的位移，將此信息傳達給控制系統(tǒng)，以決定自動補償?shù)闹?。自動補償?shù)姆绞匠跤晌⑻幚砥饔嬎愫笮拚敵鐾?，還有一種方式即通過步進馬達驅動微型絲桿，把此軸方向上的偏移進行補正，從而使軸時刻保證絕對水平。

鍵盤是全站儀在測量時輸入操作指令或數(shù)據(jù)的硬件，全站型儀器的鍵盤和顯示屏均為雙面式，便于正、倒鏡作業(yè)時操作。

全站儀存儲器的作用是將實時采集的測量數(shù)據(jù)存儲起來，再根據(jù)需要傳送到其它設備如計算機等中，供進一步的處理或利用，全站儀的存儲器有內存儲器和存儲卡兩種。

全站儀內存儲器相當于計算機的內存（RAM），存儲卡是一種外存儲媒體，又稱PC卡，作用相當于計算機的磁盤。

全站儀可以通過RS-232C通訊接口和通訊電纜將內存中存儲的數(shù)據(jù)輸入計算機，或將計算機中的數(shù)據(jù)和信息經(jīng)通訊電纜傳輸給全站儀，實現(xiàn)雙向信息傳輸。

全站儀具有角度測量、距離（斜距、平距、高差）測量、三維坐標測量、導線測量、交會定點測量和放樣測量等多種用途。內置專用軟件后，功能還可進一步拓展。

全站儀的基本操作與使用方法 ：

（1）按角度測量鍵，使全站儀處于角度測量模式，照準第一個目標A。

（2）設置A方向的水平度盤讀數(shù)為0°00′00〃。

（3）照準第二個目標B，此時顯示的水平度盤讀數(shù)即為兩方向間的水平夾角。

（1）設置棱鏡常數(shù)

測距前須將棱鏡常數(shù)輸入儀器中，儀器會自動對所測距離進行改正。

（2）設置大氣改正值或氣溫、氣壓值

光在大氣中的傳播速度會隨大氣的溫度和氣壓而變化，15℃和760mmHg是儀器設置的一個標準值，此時的大氣改正為0ppm。實測時，可輸入溫度和氣壓值，全站儀會自動計算大氣改正值（也可直接輸入大氣改正值），并對測距結果進行改正。

（3）量儀器高、棱鏡高并輸入全站儀。

（4）距離測量

照準目標棱鏡中心，按測距鍵，距離測量開始，測距完成時顯示斜距、平距、高差。

全站儀的測距模式有精測模式、跟蹤模式、粗測模式三種。精測模式是最常用的測距模式，測量時間約2.5S，最小顯示單位1mm；跟蹤模式，常用于跟蹤移動目標或放樣時連續(xù)測距，最小顯示一般為1cm，每次測距時間約0.3S；粗測模式，測量時間約0.7S，最小顯示單位1cm或1mm。在距離測量或坐標測量時，可按測距模式（MODE）鍵選擇不同的測距模式。

應注意，有些型號的全站儀在距離測量時不能設定儀器高和棱鏡高，顯示的高差值是全站儀橫軸中心與棱鏡中心的高差。

（1）設定測站點的三維坐標。

（2）設定后視點的坐標或設定后視方向的水平度盤讀數(shù)為其方位角。當設定后視點的坐標時，全站儀會自動計算后視方向的方位角，并設定后視方向的水平度盤讀數(shù)為其方位角。

（3）設置棱鏡常數(shù)。

（4）設置大氣改正值或氣溫、氣壓值。

（5）量儀器高、棱鏡高并輸入全站儀。

（6）照準目標棱鏡，按坐標測量鍵，全站儀開始測距并計算顯示測點的三維坐標。

全站儀的數(shù)據(jù)通訊是指全站儀與電子計算機之間進行的雙向數(shù)據(jù)交換。全站儀與計算機之間的數(shù)據(jù)通訊的方式主要有兩種，一種是利用全站儀配置的PCMCIA（personal computer memory card internation association，個人計算機存儲卡國際協(xié)會，簡稱PC卡，也稱存儲卡）卡進行數(shù)字通訊，特點是通用性強，各種電子產(chǎn)品間均可互換使用；另一種是利用全站儀的通訊接口，通過電纜進行數(shù)據(jù)傳輸。

全站儀盤左盤右

全站儀儀器的盤左和盤右，實際上沿用老式光學經(jīng)緯儀的稱謂。是根據(jù)豎盤相對觀測人員所處的位置而言的，觀測時當豎盤在觀測人員的左側時稱為盤左，反之稱為盤右。相對盤左和盤右而言也有稱為正鏡和倒鏡，以及F1(FACE1）面和F2(FACE2）面的。

對于測量來講，若正、反（盤左、盤右）測量后，通過測量方法有可消除某些人為誤差以及固定誤差的作用。對于可定義盤左和盤右稱謂的儀器而言，給用戶增加了應用儀器的可選操作界面，對測量作業(yè)和測量結果沒有影響。

另外，對于靠角度確認盤左和盤右可能存在某些錯覺，例如某些連接陀螺儀的全站儀或者經(jīng)緯儀，在確定盤左和盤右時顯示的不一定是對應。就是說相對180度角度數(shù)值而已往小向轉不一定是盤左。反正，用戶記住兩者的差值即可。儀器也是自動求算的，對工程測量結果沒有影響。

全站儀整平以及氣泡校正正確調平儀器的方法：

(1）架設：將儀器架設到穩(wěn)固的三腳架上，旋緊中心螺旋。（2）粗平：看圓氣泡（精度相對較低，一般為1分），分別旋轉儀器的3個腳螺旋將儀器大致整平。

(3）精平：使儀器照準部上的管狀水準器（或者稱長氣泡管）平行于住意一對腳螺旋，旋轉兩腳螺旋使氣泡居中（最好采用左拇指法，即左右手同時轉動兩個腳螺旋，并且兩拇指移動方向相向，左手大拇指方向與氣泡管氣泡移動方向相同。）；然后，將照準部旋轉90°，旋轉另外一個腳螺旋使長氣泡管氣泡居中。

(4）檢驗：將儀器照準部再旋轉90°，若長氣泡管氣泡仍居中，表示已經(jīng)整平；若有偏差，請重復步驟（3）。正常情況下重復1～2次就會好了。

氣泡是否有問題的檢驗：

(1）架設：將儀器架設到穩(wěn)固的三腳架上，旋緊中心螺旋。

(2）粗平：看圓氣泡（精度相對較低，一般為1分），分別旋轉儀器的3個腳螺旋將儀器大致整平。

(3）精平同時進行檢驗：使儀器照準部上的管狀水準器（或者稱長氣泡管）平行于住意一對腳螺旋，旋轉兩腳螺旋使氣泡居中；然后，將照準部旋轉180°，此時若氣泡仍然居中，則管狀水準器軸垂直于豎軸（長氣泡管沒有問題）。如氣泡不居中，就需要校正。

校正方法：

(A）按照檢驗的步驟進行到第（3）步，確定偏差量即氣泡偏離中間的差量。

(B）用改針調整長氣泡管的校正螺釘，使氣泡返回偏差量的1/4。若前面的差量無法精確知道，這里可大概改正；然后重復檢驗步驟的第（3）步驟。

(C）重復前面步驟，一般重復1～2次即可調好。調好后，再按照整平步驟進行儀器整平。

這里提及一下，在長氣泡管調整后最好再確認一下圓氣泡，若有偏差也調一下。

補充：氣泡管氣泡為什么會出現(xiàn)偏差？

原因：

(1）圓氣泡管一般由3個螺釘固定，內部有一個波形彈簧。若3個螺釘受力不均勻時，當儀器在車輛運輸過程中受顛簸就會引起受力小的螺釘松動，最好引起偏差，或者長時間使用造成螺釘松動。

(2）長氣泡管一般是一端固定，另外一端可調（校正螺釘）。可調端下面有彈簧，固定端里面應該有凸形內墊圈。無論是生產(chǎn)裝配還是維修校正，若在長氣泡管調整時沒有注意校正螺釘?shù)穆菁y間距，使螺釘受力不均衡，在儀器受大的顛簸后螺釘會稍微旋轉、引起氣泡偏差。