水準(zhǔn)儀是建立水平視線測(cè)定地面兩點(diǎn)間高差的儀器。原理為根據(jù)水準(zhǔn)測(cè)量原理測(cè)量地面點(diǎn)間高差。主要部件有望遠(yuǎn)鏡、管水準(zhǔn)器（或補(bǔ)償器）、垂直軸、基座、腳螺旋。按結(jié)構(gòu)分為微傾水準(zhǔn)儀、自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀、激光水準(zhǔn)儀和數(shù)字水準(zhǔn)儀（又稱電子水準(zhǔn)儀）。按精度分為精密水準(zhǔn)儀和普通水準(zhǔn)儀。

水準(zhǔn)儀適用于水準(zhǔn)測(cè)量的儀器，目前中國(guó)水準(zhǔn)儀是按儀器所能達(dá)到的每千米往返測(cè)高差中數(shù)的偶然中誤差這一精度指標(biāo)劃分的，共分為4個(gè)等級(jí)。

水準(zhǔn)儀型號(hào)都以DS開頭，分別為“大地”和“水準(zhǔn)儀”的漢語(yǔ)拼音第一個(gè)字母，通常書寫省略字母D。其后"05”、“1”、“3”、“10”等數(shù)字表示該儀器的精度。如“3”表示每公里往返測(cè)量高差中數(shù)的偶然中誤差小于或等于3mm。數(shù)字越小，水準(zhǔn)儀精密度越高。普通水準(zhǔn)測(cè)量一般使用DS3型（簡(jiǎn)稱S3型）水準(zhǔn)儀。

S3級(jí)和S10級(jí)水準(zhǔn)儀又稱為普通水準(zhǔn)儀，用于中國(guó)國(guó)家三、四等水準(zhǔn)及普通水準(zhǔn)測(cè)量，S05級(jí)和S1級(jí)水準(zhǔn)儀稱為精密水準(zhǔn)儀，用于中國(guó)國(guó)家一、二等精密水準(zhǔn)測(cè)量。【詳細(xì)>>】

微傾水準(zhǔn)儀原理

借助于微傾螺旋獲得水平視線的一種常用水準(zhǔn)儀。作業(yè)時(shí)先用圓水準(zhǔn)器將儀器粗略整平，每次讀數(shù)前再借助微傾螺旋，使符合水準(zhǔn)器在豎直面內(nèi)俯仰，直到符合水準(zhǔn)氣泡精確居中，使視線水平。微傾的精密水準(zhǔn)儀同普通水準(zhǔn)儀比較，前者管水準(zhǔn)器的分劃值小、靈敏度高，望遠(yuǎn)鏡的放大倍率大，明亮度強(qiáng)，儀器結(jié)構(gòu)堅(jiān)固，特別是望遠(yuǎn)鏡與管水準(zhǔn)器之間的聯(lián)接牢固，裝有光學(xué)測(cè)微器，并配有精密水準(zhǔn)標(biāo)尺，以提高讀數(shù)精度。中國(guó)生產(chǎn)的微傾式精密水準(zhǔn)儀，其望遠(yuǎn)鏡放大倍率為40倍，管水準(zhǔn)器分劃值為10″/2毫米，光學(xué)測(cè)微器最小讀數(shù)為0.05毫米，望遠(yuǎn)鏡照準(zhǔn)部分、管水準(zhǔn)器和光學(xué)測(cè)微器都共同安裝在防熱罩內(nèi)。

自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀原理

借助自動(dòng)安平補(bǔ)償器獲得水平視線。當(dāng)望遠(yuǎn)鏡視線有微量?jī)A斜時(shí)，補(bǔ)償器在重力作用下對(duì)望遠(yuǎn)鏡作相對(duì)移動(dòng)，從而迅速獲得視線水平時(shí)的標(biāo)尺讀數(shù)。補(bǔ)償?shù)幕驹硎牵寒?dāng)望遠(yuǎn)鏡視線水平時(shí)，與物鏡主點(diǎn)同高的水準(zhǔn)標(biāo)尺上物點(diǎn)P構(gòu)成的像點(diǎn)Z0應(yīng)落在十字絲交點(diǎn)Z上。當(dāng)望遠(yuǎn)鏡對(duì)水平線傾斜一小角α后，十字絲交點(diǎn)Z向上移動(dòng)，但像點(diǎn)Z0仍在原處，這樣即產(chǎn)生一讀數(shù)差Z0Z。當(dāng)很小時(shí)可以認(rèn)為Z0Z的間距為α×f′（f′為物鏡焦距），這時(shí)可在光路中K點(diǎn)裝一補(bǔ)償器，使光線產(chǎn)生屈折角β，在滿足α×f′=β×S0（S0為補(bǔ)償器至十字絲中心的距離，即KZ）的條件下，像Z0就落在Z點(diǎn)上；或使十字絲自動(dòng)對(duì)儀器作反方向擺動(dòng)，十字絲交點(diǎn)Z落在Z0點(diǎn)上。這種儀器較微傾水準(zhǔn)儀工效高、精度穩(wěn)定。

激光水準(zhǔn)儀原理

利用激光束代替人工讀數(shù)的一種水準(zhǔn)儀。將激光器發(fā)出的激光束導(dǎo)入望遠(yuǎn)鏡筒內(nèi)，使其沿視準(zhǔn)軸方向射出水平激光束。

利用激光的單色性和相干性，可在望遠(yuǎn)鏡物鏡前裝配一塊具有一定遮光圖案的玻璃片或金屬片，即波帶板，使之所生衍射干涉。經(jīng)過望遠(yuǎn)鏡調(diào)焦，在波帶板的調(diào)焦范圍內(nèi)，獲得一明亮而精細(xì)的十字型或圓形的激光光斑，從而更精確地照準(zhǔn)目標(biāo)。如在前、后水準(zhǔn)標(biāo)尺上配備能自動(dòng)跟蹤的光電接收靶，即可進(jìn)行水準(zhǔn)測(cè)量。在施工測(cè)量和大型構(gòu)件裝配中，常用激光水準(zhǔn)儀建立水平面或水平線。

電子水準(zhǔn)儀原理

電子水準(zhǔn)儀又稱數(shù)字水準(zhǔn)儀，它是在自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。它采用條碼標(biāo)尺，各廠家標(biāo)尺編碼的條碼圖案不相同，不能互換使用。2013年前照準(zhǔn)標(biāo)尺和調(diào)焦仍需目視進(jìn)行。人工完成照準(zhǔn)和調(diào)焦之后，標(biāo)尺條碼一方面被成象在望遠(yuǎn)鏡分化板上，供目視觀測(cè)，另一方面通過望遠(yuǎn)鏡的分光鏡，標(biāo)尺條碼又被成象在光電傳感器（又稱探測(cè)器）上，即線陣CCD器件上，供電子讀數(shù)。因此，如果使用傳統(tǒng)水準(zhǔn)標(biāo)尺，電子水準(zhǔn)儀又可以象普通自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀一樣使用。不過這時(shí)的測(cè)量精度低于電子測(cè)量的精度。特別是精密電子水準(zhǔn)儀，由于沒有光學(xué)測(cè)微器，當(dāng)成普通自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀使用時(shí)，其精度更低。

當(dāng)前電子水準(zhǔn)儀采用了原理上相差較大的三種自動(dòng)電子讀數(shù)方法：相關(guān)法（徠卡NA3002/3003）、幾何法（蔡司DiNi10/20）、相位法（拓普康DL101C/102C）。

1、對(duì)新出廠的水準(zhǔn)儀，工作面應(yīng)平整、光滑且不應(yīng)有砂眼、氣孔、碰傷、劃痕、銹蝕等缺陷。非工作面上不允許有脫漆、生銹和明顯的缺陷。

2、目鏡、放大鏡等應(yīng)該清潔透明，無劃痕，水準(zhǔn)儀標(biāo)尺刻度應(yīng)清晰、均勻，不應(yīng)有脫色現(xiàn)象。

3、水準(zhǔn)儀價(jià)格怎么樣？市場(chǎng)上的水準(zhǔn)儀價(jià)格基本在1000以上，一般精度高的越貴，詳細(xì)的價(jià)格因型號(hào)以及品牌、精度等有所區(qū)別和不同。

4、水準(zhǔn)儀側(cè)重精準(zhǔn)、耐用。在選購(gòu)的時(shí)候，試著調(diào)焦，看操作是否方便。

5、三腳架腳架是否牢固，是否容易調(diào)節(jié)。

水準(zhǔn)儀測(cè)量包括：水準(zhǔn)儀的安置、粗平、瞄準(zhǔn)、精平、讀數(shù)五個(gè)步驟。注意，水準(zhǔn)儀使用步驟一定要按上面順序進(jìn)行，不能顛倒，特別是讀數(shù)前的符合水泡調(diào)整，一定要在讀數(shù)前進(jìn)行。

安置

安置是將儀器安裝在可以伸縮的三腳架上并置于兩觀測(cè)點(diǎn)之間。首先打開三腳架并使高度適中，用目估法使架頭大致水平并檢查腳架是否牢固，然后打開儀器箱，用連接螺旋將水準(zhǔn)儀器連接在三腳架上。

粗平

粗平是使儀器的視線粗略水平，利用腳螺旋置園水準(zhǔn)氣泡居于園指標(biāo)圈之中。具體方法用儀器練習(xí)。在整平過程中，氣泡移動(dòng)的方向與大姆指運(yùn)動(dòng)的方向一致。

瞄準(zhǔn)

瞄準(zhǔn)是用望遠(yuǎn)鏡準(zhǔn)確地瞄準(zhǔn)目標(biāo)。首先是把望遠(yuǎn)鏡對(duì)向遠(yuǎn)處明亮的背景，轉(zhuǎn)動(dòng)目鏡調(diào)焦螺旋，使十字絲最清晰。再松開固定螺旋，旋轉(zhuǎn)望遠(yuǎn)鏡，使照門和準(zhǔn)星的連接對(duì)準(zhǔn)水準(zhǔn)尺，擰緊固定螺旋。最后轉(zhuǎn)動(dòng)物鏡對(duì)光螺旋，使水準(zhǔn)尺的清晰地落在十字絲平面上，再轉(zhuǎn)動(dòng)微動(dòng)螺旋，使水準(zhǔn)尺的像靠于十字豎絲的一側(cè)。

精平

使望遠(yuǎn)鏡的視線精確水平。微傾水準(zhǔn)儀在水準(zhǔn)管上部棱鏡可將水準(zhǔn)管氣泡兩端折射到鏡管旁水準(zhǔn)觀察窗內(nèi)，視線水平時(shí)氣泡居中，兩端的象將符合成一拋物線型。若氣泡兩端的象不相符合則視線不水平。可用右手轉(zhuǎn)動(dòng)微傾螺旋使氣泡兩端的象完全符合，儀器便可提供一條水平視線，以滿足水準(zhǔn)測(cè)量基本原理的要求。注意氣泡左半部份的移動(dòng)方向總與右手大拇指方向不一致。

讀數(shù)

水準(zhǔn)儀度數(shù)怎么讀？用十字絲，截讀水準(zhǔn)尺上的讀數(shù)?，F(xiàn)在的水準(zhǔn)儀多是倒象望遠(yuǎn)鏡，讀數(shù)時(shí)應(yīng)由上而下進(jìn)行。先估讀毫米級(jí)讀數(shù)，后報(bào)出全部讀數(shù)。 【詳細(xì)>>】