Teodolit
Teodolit je geodetski instrument za mjerenje vertikalnih i horizontalnih pravaca (kuteva) i optičko (danas elektronsko) mjerenje duljina.
Prvi teodolit napravljen je u Njemačkoj u 16. stoljeću.
Klasičan optički teodolit sastoji se od dva glavna dijela - alhidade (pokretni dio teodolita) i stativa (nepokretni dio teodolita) koji nosi alhidadu.
Alhidad sadrži sljedeće dijelove:
- optički (laserski) visak
- podnožna ploče s vijcima za horizontiranje
- horizontalni krug
- cijevna i dozna libela
- repeticijski uređaja
- vertikalnog kruga
- durbin s nitnim križem
- vijci za fino pomicanje
- grubi nišan
- mikroskop za očitavanje (danas je to LCD ekran)
Podnožna ploča sadrži 3 vijka koji služe za horizontiranje instrumenta. U ploču je umetnu horizontali krug koji služi za očitavanje horizontalnih pravaca. Horizontalni krug je nepokretan stakleni disk s podjelom u intervalima od 1' ili 1", ovisno o preciznosti instrumenta. Podjela na horizontalnom limbu se očitava pomoću optičkog mikroskopa. Danas se koristi kodirana podjela kod elektroničkih teodolita što omogućava računala da očita pravac. Središte horizontalnog limba je probušeno i kroz njega prolazi vertikalna os. Horizontalni krug je povezan s repeticijski uređajem. Repeticijski uređaj služi za izdizanje horizontalnog kruga i njegovo rotiranje zajedno s ostatkom alhidade.
Dozna libela služi za grubo horizontiranje instrumenta. Grubo se horizontira uglavnom skraćivanjem ili produžavanje nogara stativa. Cijevna libela je osjetljivija i omogućava fino horizontiranje instrumenta pomoću podnožnih vijaka.Cijevna libela koristi se tako da se uz pomoć vijaka za horizontiranje,svede pokazivanje libele na uvjetnu horizontalu,instrument u horizontalnoj ravni okrene 180 stupnjeva, ukoliko je potrebno ponovno precizno horizontira. Zatim instrument okrene za 90 stupnjeva i precizno horizontira pa opet 180 stupnjeva i tek tada je instrument horizontiran. Nakon čega je optički ili laserski visak upotrebljiv za fino centriranje instrumenta nad mjernom točkom.
Durbin (teleskop) je keplerovog dizajna. Sastoji se od okulara s nitnim križem i objektiva. Durbin služi za precizno viziranje pravaca. Na gornjem dijelu kućišta durbina nalazi se grubi nišan za približno viziranje. Nitni križ durbina može biti tako izveden da može poslužiti kao daljinomjer.Svi stariji teodoliti bez elektronike i laserskog daljinomjera obavezno imaju vertikalnu nit sa dvije kratke niti koje presjecaju vertikalnu nit kao i horizontalnu nit.Očitanje u centimetrima sa letve(čita se koliko cm ima između dvije kratke horizontale to očitanje se množi sa faktorom K i nekad zbog nelinearnosti optike k.Koeficijent nelinearnost je davno ukinut razvojem precizne optike) rezultat je optička udaljenost instrumenta i mjerne letve. Mjerna letva mora biti vertikalna pa ima doznu libelu na sebi.(Ukoliko se teodolit koristi za mjerenje horizontalnih dužina.) Ukoliko letva odstupa od vertikale na bilo koji način, rezultat je veća udaljenost od stvarne optičke udaljenosti. Kasnije metode laserski daljinomjer i druge, su imune na takve pogreške.
Osovina oko koje se okreće dubrin je povezana s vertikalnim krugom. Vertikalni krug je istovjetan horizontalnom krugu samo što je postvaljen vertikalno i kroz njegovo središte prolazi horizontalna os. Vertikalni krug je za razliku od horizontalnog pokretan a indexi za očitanje kuteva su nepokretni. Podjela na vertikalnom limbu se očitava pomoću mikroskopa ili u slučaju kodirane podjele to radi računalo.
Optički visak je minijaturni optički teleskop koji omogućuje precizno centriranje instrumenta nad točkom stajališta. Optička os viska mora se poklapati s vertikalnom osi instrumenta ako želimo da instrument bude dobro centriran. Danas se umjesto optičkog viska koristi crveni laser kao visak. Međutim još postoji mogućnost postavljanja običnog viska za točno centriranje. Laserski i prije optički visak imaju ogromnu grešku ako alhidada nije prije toga točno horizontirana (pokazuju da je instrument centriran točno nad mjernom točkom a u stvari nije). Obični visak cijelo vrijeme pokazuje prilično točno mjernu točku i kod instrumenta koji je samo grubo horizontiran (optika i laser u tom slučaju griješe previše).
Vijci za fino pomicanje služe za fino pomicanje alhidade i olakšavaju precizno viziranje.
Stativ je drveni ili plastični tronožac koji služi za stabilizaciju alhidade nad točkom stajališta. Noge stativa mogu se izvlačiti što omogućava postavljanje alhidade na željenu visini i grubo horizontiranje.
Vojni topnički durbin je namjenjen za promatranje zemljišta, otkrivanje neprijatelja, promatranje pogodaka i njegove korekcije te za mjerenje vodoravnih i okomitih kuteva za potrebe topništva. Približava sliku predmeta 10 puta s optičkim dodatkom od 20 puta. Kompletan teži oko 17kg.
Totalna stanica je kompjuterizirana verzija elektroničkog teodolita. Totalne stanice imaju u sebi računalo, memoriju i elektronički daljinomjer. Totalna stanica omogućava jednostavnije snimanje detalja, iskolčavanja te brže i preciznije izvođenje radova. Elektronički daljinomjer je najveća prednost totalnih stanica. Takvi daljinomjeri sastoje se od odašiljača koji emitira EM zračenje u IC ili radio spektru. Elektronički daljinomjer zahtjeva reflektor na kraju mjerenje dužine koji refletkira odaslane EM valove. Preciznost elektroničkog daljinomjera kod totalnih stanica je oko 2 mm na 1 km mjerenje duljine.