Zubehör für die Vermessung - Sinning Vermessungsbedarf GmbH

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tachymeter-/gnss-zubehör
Allgemeine Informationen zu Prismen
Prismenkonstante
Heutige elektronische Tachymeter sind aufgrund der freien Eingabemöglichkeit verschiedener Parameter nicht mehr
an herstellereigene Prismen gebunden. Oft sollen oder müssen Reflektoren anderer Anbieter eingesetzt werden. Moderne
Instrumente messen auf alle handelsüblichen Tripelprismen. Die Reichweite wird durch die Prismengröße (25
bis 60 mm) und die Schliffgenauigkeit (1“ bis 5“) bestimmt. Für eine korrekte Messung ist die Berücksichtigung der jeweiligen
Prismenkonstante des verwendeten Reflektors Voraussetzung. Die Prismenkonstante wird hierbei je nach
Instrument als Verbesserung oder absoluter Wert angegeben.
Hintergrundwissen
Ein Tripelprisma kann mit einer abgeschnittenen Ecke eines Glaswürfels
verglichen werden. Der Meßstrahl des Entfernungsmessers wird beim Eintritt
in das Glas gebrochen, nacheinander an allen drei rückseitigen Flächen
reflektiert und beim Austritt wieder gebrochen, so dass er im Idealfall parallel
zum Eingangsstrahl wieder zum Instrument zurückgesendet wird. Die
Schliffgenauigkeit gibt hierbei die Abweichung des Austrittstrahls von der
Parallelen zum Eintrittstrahl an.
Jeder Strahl des Strahlenbündels legt die gleiche optische Weglänge zurück.
Die gemessene Strecke summiert sich aus der Strecke vom Austrittspunkt
aus dem Instrument bis zur Prismenvorderkante plus die halbe
optische Weglänge durch den Glaskörper. Diese berechnet sich aus der
Länge L des Prismas multipliziert mit dem Brechungsindex (~ 1,5) des Glaskörpers.
Somit ergibt sich ein imaginärer Messpunkt hinter dem Prisma.
DP
PK = S DP - S MP
MP
Um Dreh- und Zielpunkt bei einer bestimmten Prismenkonstante
zusammentreffen zu lassen, muß eine bestimmte
Prismenlänge unter Berücksichtigung der Glasart und dem
damit verbundenen Brechungsindex gewählt werden.
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ZP
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L
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DP
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Messpunkt MP
Der eigentlich interessante Punkt für die Messung ist der sogenannte Drehpunkt DP, also die
Kipp- und Drehachse des Prismas im Halter. Die Prismenkonstante PK ist die Differenz zwischen
der Strecke SDP bis zum Drehpunkt DP und der gemessenen Strecke SMP zum Messpunkt MP.
Sie ist in der Praxis normalerweise negativ. Fallen Mess- und Drehpunkt zusammen, so ist die
Prismenkonstante gleich Null. Man spricht dann von einem streckentreuen Prisma. Dies wurde
beispielsweise von Spectra Precision bei den Geodimeter Instrumenten eingesetzt.
Eine weitere wichtige Kenngröße ist der Zielpunkt ZP, das sichtbare Prismenzentrum, auch zentralsymmetrischer
Punkt genannt. Im Idealfall sind der Drehpunkt DP und der Zielpunkt ZP identisch
und das Prisma ist damit winkeltreu. Ist dies nicht der Fall, muß das Prisma exakt zum Gerät
hin ausgerichtet werden. Jede Abweichung in der Ausrichtung ergibt sonst einen Fehler in der
Richtungs- und im geringen Teil auch bei der Streckenmessung.
ZP
PK = S DP - S MP
MP