El Teodolito

 

El Teodolito. Clases de movimientos independientes en el teodolito. Clases de Teodolitos. Puesta en estación de un teodolito. Condiciones que deben reunir. Verificación y Corrección del teodolito, de las condiciones previas y de las condiciones de ajuste. Errores. Error de Verticalidad del hilo del Retículo. Teodolito Electrónico: Medición electrónica de ángulos. Ventajas de los Teodolitos Electrónicos. Imágenes Explicativas

Recibe también el nombre de instrumento universal   por la gran variedad de aplicaciones que pueden obtenerse con su empleo; puede considerarse como un goniómetro completo capaz de medir ángulos verticales y horizontales con gran precisión.

Aunque los teodolitos difieren entre sí en detalles de construcción sus partes esenciales son similares en todos ellos; en la figura 8.1 se representa el despiece de un teodolito clásico, que consta de tres bloques fundamentales.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

El bloque inferior C, está constituido por una plataforma nivelante y en ella se introduce un eje hueco solidario del bloque B, en el que va fijo el limbo acimutal; de ésta forma, una vez encajado el bloque B en el C , podrán hacerse solidarios ambos por medio de tornillos de presión, o si éstos están aflojados podrá girar un bloque respecto al otro, constituyendo lo que denominamos movimiento general del instrumento.

A su vez  en el eje hueco del bloque B, penetra otro eje solidario al bloque A, en el cuál se encuentra el anteojo y los nonios, consiguiéndose igualmente el movimiento relativo de estos dos bloques por medio de un tornillo de presión, denominándose este movimiento relativo entre los dos cuerpos movimiento particular del instrumento.

En el bloque A, o aliada se encuentra el soporte para el anteojo, el cuál permite el movimiento del mismo alrededor de un eje horizontal constituyendo este giro de movimiento cenital del aparato, pudiéndose dejar fijo el anteojo en una posición determinada por medio del correspondiente tornillo de presión.

Por esta constitución del teodolito vemos que el mismo puede tener tres clases de movimientos independientes:

  • movimiento general del instrumento:  cuando son solidarios los bloques A y B y éste gira independientemente de C

  • movimiento particular dl instrumento:  cuando son solidarios los cuerpos B y C y el A gira independiente del B

  • movimiento del anteojo alrededor del eje horizontal.

Además de los tornillos de presión citados, los teodolitos pueden llevar otros de coincidencia, que permiten los mismos movimientos pero de un modo mas lento y limitado.  

Clases de Teodolitos

Son muchas las variaciones que estos aparatos presentan tanto en su construcción como en sus aplicaciones, pero todas ellas son de poca importancia para el estudio general del instrumento, no variando unos modelos de otros más que en su tamaño, alcance de los anteojos , precisión de lectura y algún otro pequeño detalle. Existe un teodolito que podemos llamar especial, es el fototeodolito, especialmente construido para la fotogrametría terrestre.

Podemos dividir los teodolitos en dos grandes grupos:

1.    Teodolito Concéntrico, que es el más corriente

2.    Teodolito Excéntrico

Dentro de cada uno de los grupos indicados podemos clasificarlos a su vez en repetidores y reiteradores.

Un teodolito como el que hemos descrito, se llama de anteojo central o concéntrico, porque el plano de colimación  contiene al eje principal del instrumento.

Si el anteojo se monta en uno de los extremos del eje horizontal, el aparato se llama excéntrico (Figura 8.2) , siendo el plano de colimación y el eje principal paralelos. Con el fin de equilibrar el aparato, con el extremo opuesto del eje secundario al que va montado el anteojo se coloca un contrapeso, otras veces se equilibra el peso del anteojo, colocando en el lado opuesto a éste el limbo cenital y los nonios correspondientes.

Se llama teodolito repetidor, cuando posee movimiento general lento, es decir, que una vez solidarios el limbo acimutal y sus índices o microscopios correspondientes, se le puede dar al conjunto un movimiento lento, mediante un tornillo de coincidencia, para apuntar a un punto determinado. De esta forma el aparato es capaz de acumular lecturas sucesivas del círculo horizontal, que después se dividen por el número de repeticiones, dando lugar al llamado método de repetición en la medida de ángulos ( de ahí su denominación de repetidor).

Cuando el aparato no dispone del citado tornillo de coincidencia, se llama reiterador, debido a que el método que puede emplearse en la medición de ángulos es el de reiteración.

El teodolito se llama de tránsito cuando la altura del eje secundario sobre su plataforma es tal, que permite invertir el anteojo dándole la vuelta de campana sobre dicho eje. Prácticamente todos los aparatos modernos son de tránsito.

Puesta en Estación de un Teodolito

Al poner en estación un instrumento debe cumplir dos condiciones:

  1. que el eje del aparato pase por el punto de estación, y

  2. que sea vertical

Para hacer cumplir la primera condición se emplea, generalmente, una plomada, colgada del gancho que lleva el trípode o el elemento de unión de este al aparato, haciendo que la vertical señalada por la misma pase por la señal del terreno que materializa el punto de estación. Esta coincidencia se realiza moviendo los pies del trípode hasta lograrla, hincándolos después fuertemente en el suelo, procurando al efectuar esta operación que la plataforma nivelante  quede aproximadamente horizontal.

Es importante que las patas del trípode queden bien abiertas y clavadas en el terreno, para evitar que el instrumento pueda desnivelarse fácilmente por tener poca base de sustentación, o pueda caerse al menor tropiezo.

Una vez conseguida la coincidencia de la plomada con la señal del terreno, se coloca el eje principal del aparato en posición vertical, siguiendo el procedimiento de comprobación y corrección del nivel fijo, aunque si no se desea corregir el nivel, caso mas frecuente, sino solo poner vertical dicho eje, una vez calada la burbuja en la primera posición dando el giro de 200º  y eliminando con los tornillos nivelantes la mitad del desplazamiento de la misma, se vuelve a la posición primitiva, y si la burbuja no se mueve, es señal de que la línea que ha calado el nivel es horizontal. Se toma nota de la posición en que ha quedado la burbuja y se lleva el nivel en dirección del tercer tornillo nivelante, y valiéndose de éste, se hace que la burbuja quede de nuevo en la graduación anotada.

De esta forma se ha colocado vertical el eje sin necesidad de tocar los tornillos de corrección del nivel, cosa que por otra parte no es conveniente realizar con demasiada frecuencia para evitar el desgaste de los mismos.

Condiciones que debe reunir el teodolito

Las condiciones que debe reunir un teodolito son las mismas que para un goniómetro, y se pueden clasificar en dos grandes grupos:

  • Condiciones Previas o de Construcción: que dependen del constructor del aparato

  • Condiciones de Ajuste o Corrección

Si el aparato está bien construido y cumple las condiciones previas, depende única y exclusivamente de la habilidad del que lo maneje, quién puede hacer que se verifiquen lo más exactamente posible.

El incumplimiento de unas y otras condiciones da lugar a errores sistemáticos, que son muy peligrosos, por lo que es posible verificar y corregir siempre que sea posible el aparato.

Verificación y Corrección del Teodolito

Se entiende por verificar un instrumento la comprobación de que su funcionamiento es bueno; y por corrección las operaciones necesarias para que todas las partes del mismo ocupen la posición debida.

Un buen topógrafo debe saber verificar y corregir los instrumentos topográficos más usuales, pero sin abusar de las correcciones, teniendo en cuenta que al actuar excesivamente en los tornillos, éstos adquieren holgura y el instrumento se  descorrige después con facilidad.

No obstante, aunque sabemos que los errores instrumentales se eliminan mediante el empleo de métodos apropiados, también es cierto que los instrumentos bien corregidos facilitan mucho el trabajo de campo y gabinete por lo que cuando la descorrección es grande no debe dudarse en corregirlos.

Estudiaremos separadamente la verificación y corrección de las condiciones de construcción y ajuste.

Verificación y Corrección de las Condiciones Previas

Las condiciones previas que ha de cumplir cualquier  teodolito son:

1)     Coincidencia entre los ejes general y particular del aparato.

2)     Que los ejes principal y secundario sean perpendiculares respecto a los limbos acimutal y cenital.

3)     Invariabilidad del eje de colimación al enfocar a diferentes distancias.

4)     Que los limbos estén perfectamente divididos.

5)     Que no haya error en la colocación de los índices, es decir, que no exista excentricidad, ni desviado en los mismos.

 

1- Coincidencia entre los ejes general y particular del aparato

A la no coincidencia entre el eje general del aparato y el particular de la alidada, se llama también torcedura del eje.

Según que los movimientos de giro horizontales que se le den al aparato, se hagan imprimiéndolos a la plataforma del limbo, bloque B (Fig. 8.1), arrastrando todo lo que hay sobre ella, o a la placa de nonios, bloque A, permaneciendo fija la del limbo, se trabaja sobre uno u otro eje.

Ambos ejes deben coincidir, y para comprobarlo una vez puesto el aparato en estación, fijaremos el movimiento general del mismo y aflojaremos el de la aliada, utilizando éste para la nivelación del aparato, siguiendo el método general de nivelación del apartado Comprobación y Corrección del Nivel Fijo.

Una vez vertical dicho eje, lo que sucederá cuando al girar horizontalmente el instrumento la burbuja del nivel permanezca calada durante todo el giro, se aprieta con cuidado el tornillo de presión de la aliada y se afloja el del movimiento general, si en estas condiciones la burbuja continúa sin moverse al girar despacio el teodolito, es señal de que la condición se cumple; en caso contrario, es que el segundo eje no es vertical y por lo tanto no hay coincidencia entre ambos.

Este defecto no se puede corregir y si es muy acusado habrá que llevar el aparato a un taller adecuado para su reparación.

2- Los ejes principal y secundario han de ser perpendiculares a sus respectivos limbos

El error que produce el incumplimiento de estas condiciones es más teórico que práctico, ya que para llegar a un error de 10” , es preciso que el ángulo de inclinación del limbo respecto al eje correspondiente, sea próximo a medio grado, lo que es muy improbable dada la esmerada construcción de los aparatos.

3- Invariabilidad del eje de colimación al enfocar a diferentes distancias

En los teodolitos modernos de enfoque por lente interior, esta condición se cumple siempre con suficiente exactitud; siendo más frecuente este error en los instrumentos antiguos, en que el objetivo y el retículo van montados en tubos diferentes.

Determinado el eje de colimación por el centro del objetivo y la cruz filiar del retículo, en el movimiento de enfoque variará dicho eje si el tubo móvil no ajusta bien en el fijo.

Así, suponiendo el anteojo enfocado a una distancia dada, el centro del retículo ocupará una posición tal como la a (Fig. 8.3); al enfocar a un objeto situado a diferente distancia de la anterior, se imprime al retículo una traslación  y si el tubo porta retículo no está perfectamente centrado en el tubo porta objetivo, la cruz filiar del retículo no permanecerá  sobre el eje de colimación primitivo, sino que ocupará una posición b, que definirá con el centro del objetivo, un nuevo eje de colimación.

Este defecto es grave y el aparato solo puede corregirse en un buen taller especializado.

Para verificar este error se procede de la siguiente manera: se colocan dos miras perfectamente verticales y el aparato lo más alejado posible de ellas (Fig. 8.4), enfocándose el anteojo de manera que ambas se vean aproximadamente con igual claridad y se anotan las lecturas m1 y m2 y el ángulo de pendiente p. A continuación se coloca el aparato lo más cercano a ellas , y con igual ángulo de pendiente p se hace la lectura m’1 a la más próxima, se enfoca seguidamente a la más alejada y se realiza la lectura m’2.

 

Se comparan las diferencias (m1-m’1) y (m2-m’2) que si el aparato está bien deben ser iguales, y en caso contrario, es que está afectado a este error.

4- Los limbos han de estar perfectamente divididos

Evidentemente, de no cumplirse esta condición el teodolito es inservible. En gral. El usuario, no dispone de medios para comprobar que se cumple esta condición, por lo que debe depositar su confianza en la garantía que le merezca la casa constructora.

Pero, por esmerada que sea la construcción y grabado de los limbos, son inevitables ciertos errores, que por pequeños que sean alteran el resultado de las observaciones.

Para atenuar en lo posible estor errores se emplean métodos de reiteración y repetición, ya vistos, y  se dota a los teodolitos de un par de índices en lugar de uno solo por cada limbo.

5- Que no exista error en la colocación de los índices

Aquí, únicamente conviene recordar que los modernos teodolitos con micrómetros de lectura y dos índices virtuales para leer los limbos, proporcionan de modo automático los promedios de lecturas de ambos índices, que por lo tanto, están exentos de errores.

Verificación y Corrección de las Condiciones de Ajuste

El teodolito puede desajustarse por diversos motivos como pueden ser:

  • por falta de cuidado al manejarlo

  • durante su transporte

  • por cambios de temperatura

En el campo se le deben realizar al instrumento determinadas pruebas de ajuste, y si se encuentra que está descorregido se le debe ajustar por medio de los correspondientes órganos de corrección; estos ajustes ha de saberlos realizar el topógrafo.

Cuando un instrumento está bien ajustado  se verifica:

a)   que el eje vertical del aparato es vertical

b)   que el eje de colimación y el secundario son perpendiculares

c)    que también lo son los ejes secundarios y principal

d)   que el eclímetro está corregido

Para realizar estas comprobaciones el teodolito debe colocarse sobre un terreno duro.

a-  Verticalidad del eje principal

Los ángulos horizontales se miden sobre el limbo acimutal, debiendo ser el plano de éste, por lo tanto, horizontal, lo que se consigue colocando vertical el eje principal siempre que se cumpla la condición previa b.

Cuando el eje principal no está vertical se producen errores en la medición de los ángulos horizontales, errores que no pueden ser eliminados automáticamente por el método operativo, sino que lo han de ser por el cálculo, y de aquí la importancia de conseguir una verticalidad del eje principal lo mas exacta posible.

Suponiendo que el teodolito cumpla con todas las condiciones requeridas, excepto la de estar perfectamente nivelado, el eje principal OZ’ formará un ángulo de inclinación i con la vertical OZ (Figura 8.5). Esta desviación del eje produce errores, tanto en las observaciones cenitales como en las acimutales, que vamos a ver a continuación.

Imaginemos una esfera de radio unidad (Figura 8.5) cuyo centro O coincide con el del instrumento, y sea OZ la dirección de la vertical del punto O y OZ’ la del eje principal del instrumento, que forman  entre sí un ángulo i. La visual  dirigida a un punto cualquiera cortará a la esfera, por ejemplo en A; ahora bien, el ángulo acimutal  de esa visual deberá ser α , pero a causa de la inclinación i del eje principal leeremos α ‘ .  

La distancia cenital verdadera, que llamaremos V, es el ángulo ZOA, y la que nos da el instrumento, que denominaremos V’ viene dada por el ángulo Z’OA. El error cometido es: (1)

e1  =  V – V’

Para calcular este error tomamos sobre el arco AZ’ , una longitud AZ’’ = AZ , con lo que el error será el arco Z’Z’’ ; el triángulo ZZ’Z’’ podemos considerarlo como rectángulo en Z’’ y dada su pequeñez como rectilíneo, podemos escribir, por lo tanto como fórmula del error cenital:

Z’Z’’ = ZZ’ * cos ZZ’Z’’

Y sustituyendo valores (2): 

e1  =  i * cos α

 Como cos α puede tomar valores comprendidos entre +1  -1, pasando por cero, el error cenital puede tomar infinitos valores comprendidos entre +i  -i . El error máximo se comete cuando α es cero, es decir, cuando las visuales están situadas en el plano ZOZ’.

El error que se comete en la lectura del ángulo acimutal es (3):

e2 = α – α’ 

sustituyendo e1 por su valor obtenido en (2) se tiene finalmente para el error acimutal :

e2 = -i * sen α * ctg V

por lo tanto, vemos que el error máximo en la lectura acimutal, debido a la falta de verticalidad del eje principal, se comete para α = 90º y visuales muy inclinadas; anulándose para i=0, es decir, cuando el eje es vertical.

Debe observarse que el error e2 no cambia de signo si se gira 200º la aliada y se invierte el anteojo volviendo a visar el punto A, ya que los ejes del instrumento adquieren nuevamente la primitiva posición; por lo tanto, el error e2 no se elimina promediando las lecturas de dos posiciones simétricas del anteojo.

b-  Perpendicularidad entre el eje de colimación y el eje secundario

           Supongamos un teodolito en estación y enfocado  a un punto lejano P [Fig. 8.6 (a)]  situado en el mismo plano horizontal que el eje secundario; si se cumple la condición de perpendicularidad entre ambos ejes, al dar a la aliada un giro de 200º quedará el anteojo en dirección opuesta [Fig. 8.6 (b)]; si ahora se le hace dar al anteojo la vuelta de campana quedará ocupando de nuevo la posición primitiva [Fig. 8.6 (c)], y podremos enfilar nuevamente el punto P sin mas que cabecear el anteojo, pero sin tener que actuar sobre el movimiento acimutal.

Pero si al realizar las operaciones anteriores no fueran perpendiculares dichos ejes [Fig. 8.7 (a)], sino que hubiera una descorrección e, si bien al girar los 200º horizontalmente la aliada, el anteojo quedará en dirección opuesta [Fig. 8.7 (b)], al darle a este último la vuelta de campana, describirá el eje de colimación, un cono y tomará la posición de la figura 8.7 (c).  

Para llevar la visual de su primitiva posición, habrá que darle al teodolito un giro acimutal de 2e, es decir, el doble de la descorrección; se anota la lectura que así se haga, que diferirá de la primitiva en 200º ± 2e.

Para corregir el aparato se hace girar de nuevo la aliada en sentido contrario un ángulo igual a e; con esto habremos perdido el punto P de la cruz filiar, y en esta posición se hace la corrección del eje de colimación desplazando horizontalmente el retículo, sin mover para nada el anteojo; para ello, se actúa en los tornillos de corrección del retículo, hasta hacer pasar la visual por la referencia primitiva P.

Otra forma sencilla de poner de manifiesto este error es la siguiente: con el anteojo sensiblemente horizontal se enfila una línea vertical, la arista de un edificio o el hilo de una plomada, por ejemplo, y observaremos si la cruz filiar del retículo (Fig. 8.8)  se separa cada vez más de la línea vertical, al darle distintas inclinaciones al anteojo, lo que sería señal de que la visual es oblicua respecto al eje secundario

c- Perpendicularidad entre los ejes secundario y principal

Cuando existe este error, al poner vertical el eje principal del teodolito el secundario no queda horizontal, y por lo tanto el eje de colimación al girar alrededor de él, no describe un plano vertical, sino uno inclinado.

Para comprobar esta condición, es preciso haber realizado previamente la corrección de perpendicularidad entre el eje de colimación y el eje secundario, para tener la seguridad de que aquel, al girar el anteojo, describe un plano y no un cono; a continuación se nivela con mucho esmero el aparato con objeto de que el eje principal quede perfectamente vertical.

Después con el anteojo sensiblemente horizontal se dirige la visual a la arista vertical de un edificio,  o a un hilo muy largo que sostenga la plomada (Fig. 8.9), quedando la cruz filiar del retículo proyectada en el punto C.

Si la condición se cumple, el eje secundario será horizontal y el plano descrito por el eje de colimación será vertical, por lo que al girar el anteojo la cruz filiar permanecerá constantemente proyectada sobre el hilo de la plomada.

Si la condición no se cumple, la cruz filiar no recorre el hilo de la plomada, separándose de él, describiendo una  línea recta, AB, que no es vertical.

Para corregir el aparato se detiene el anteojo en la posición más alta posible, la cruz filiar  se proyectará en una posición como la A , a continuación se alarga o se acorta convenientemente una de las muñoneras, o soportes del eje horizontal. Con los tornillos de corrección correspondiente hasta que la cruz filiar pase a proyectarse en A’, sobre el hilo de la plomada, con lo que queda corregido el error; es conveniente producir el desplazamiento actuando simultáneamente sobre los dos muñones por partes iguales.

También puede hacerse de otro modo la verificación y corrección del eje secundario; para ello, se estaciona el teodolito cerca de un edificio en que haya un punto P bien determinado a bastante altura del suelo (Fig. 8.10); una vez bien nivelado el instrumento se vista al punto P, y estando apretados los tornillos del movimiento acimutal, se gira el anteojo hasta tomar un punto P’ en el suelo. Se da la vuelta de campana al anteojo, se gira 200º alrededor del eje vertical y se visa de nuevo el punto P, proyectándolo otra vez al suelo y si el nuevo punto coincide con el P’ es señal de que el eje secundario es perpendicular al horizontal; en caso contrario obtendremos otro punto P’’, que será simétrico de P’ respecto al plano vertical OPO’ que pasa por el instrumento y por el punto P, lo que nos indica que será necesario modificar la inclinación del eje secundario hasta que P se proyecte en el punto O’, medio de la distancia P’P’’.

Cuando se dispone de un nivel caballero sobre el eje secundario, éste se puede poner horizontal directamente siguiendo el procedimiento citado en el punto Uso del nivel independiente, teniendo en cuenta que en este caso la plataforma está constituida por las dos muñoneras del anteojo.

d- Corrección del eclímetro

           Para que los ángulos verticales medidos con el eclímetro del teodolito, sean efectivamente ángulos de pendiente o ángulos cenitales, es necesario que el diámetro 0º - 200º sea horizontal o vertical respectivamente.

Para lograrlo todos los teodolitos modernos llevan un nivel de eclímetro, solidario del limbo vertical, cuya burbuja debe calarse siempre mediante un tornillo de coincidencia, antes de realizar la lectura con los índices o con el micrómetro. Cuando el nivel está corregido, su directriz es paralela al diámetro 0º - 200º si el limbo mide ángulos cenitales.

Si suponemos que el aparato mide ángulos cenitales y el nivel está corregido, cuando calemos la burbuja del mismo, el diámetro 0º - 200º del limbo cenital quedará vertical [Fig. 8.11 (a)], y al visar a un punto P obtendremos una lectura L1 que nos mide el ángulo V o distancia cenital del punto. Se invierte el anteojo y se vuelve a visar a P, calando de nuevo el nivel si fuera necesario, obteniéndose la lectura L2=400º-L1 [Fig. 8.11 (b)]; es decir, que la suma de ambas lecturas será:

L1 + L2 = L1 + 400º - L1 = 400º

Cuando el nivel no está corregido, su directriz no es perpendicular al diámetro 0º 200º del limbo, y cuando se cala el nivel, dicho diámetro forma un ángulo e con la vertical [Fig. 8.12 (a)], diciéndose que el punto cenital está descorregido, viniendo la lectura incrementada en el error del punto cenital, siendo (5):

L1 = V + e

al darle la vuelta de campana al anteojo y visar de nuevo a P, la lectura que se obtiene [Fig. 8.12 (b)] es:

L2 = 400º - (V-e) = 400º - V + e

sumando ambas lecturas se deduce:

                                                                 L1 + L2 = 400º + 2e

obteniéndose para e (6):

                                     

siendo esta fórmula general y siempre nos da el valor del error en magnitud y signo.

Conocido el error podemos calcular la verdadera lectura que le corresponde a la distancia cenital del punto P, despejando de la expresión (5) el valor de V (7):

V = Le – e

 

Para corregir el nivel, se visa el punto P, actuando luego en el tornillo de calado del mismo, hasta obtener una lectura en el limbo, L = V; en cuyo momento el diámetro 0º - 200º será vertical, pero el nivel no estará calado, centrando a continuación la burbuja con los tornillos de corrección del nivel quedará la directriz horizontal, y por lo tanto perpendicular a dicho diámetro.

En los aparatos que miden los ángulos de pendiente, el método para corregir el nivel del eclímetro es el mismo estudiado, pero con diferencias pequeñas que dependen del modo como esté graduado el limbo, y que se deducen fácilmente del examen del mismo.

Error de Verticalidad del Hilo del Retículo

Para poner de manifiesto este error, se nivela bien el teodolito y se visa con el anteojo el hilo de una plomada o con la arista, es señal de que está correcto; en caso contrario (Fig. 8.13), nos indica que el hilo AB no es vertical.

Para corregirlo, se aflojan los tornillos de corrección del retículo y se le gira hasta que el hilo AB, coincida exactamente con el de la plomada, apretando nuevamente los tornillos.

Este error no tiene importancia en la medida de los ángulos horizontales, ya que las punterías se realizan con el punto C; pero sí la tiene cuando se trata de medir distancias, ya que la longitud de la mira a’b’, abarcada por los hilos en posición incorrecta, es evidentemente distinta de la ab, que debieran abarcar.

Al girar el retículo puede estropearse la posición del eje de colimación lograda anteriormente, por lo tanto, habrá que repetir la verificación correspondiente y, en caso necesario, la corrección. Esto puede evitarse haciendo la corrección de verticalidad del hilo inmediatamente después de poner en estación el aparato.

Este error no tiene compensación automática por el método operatorio, por lo que debe efectuarse siempre la corrección.

Teodolito Electrónico

Medición electrónica de ángulos.

Un teodolito electrónico realiza la medición de los ángulos empleando un sensor fotoeléctrico, en lugar del ojo del operador.
Para esto, los círculos tanto horizontal como vertical, han sido graduados unicamente con zonas oscuras que no reflejan luz y con zonas cubiertas de material reflector. La graduación tradicional de los círculos de los teodolitos óptico mecánicos es omitida.
Cada uno de los círculos es analizado mediante dos sensores ubicados en posiciones diametralmente opuestas, con objeto de eliminar la excentricidad.
Los sensores están formados por una fuente de luz infrarroja, un sistema óptico y un sensor. La luz emitida por la fuente infrarroja ilumina el círculo, que la refleja o no según incida en las partes reflectoras o en las partes oscuras.
El sensor recibe la luz reflejada, generando corriente electrica proporcional a la intensidad de luz.
Al girar la alidada, el sensor recibe pulsos de luz, cada vez que se ilumina un sector reflectivo del círculo y por lo tanto genera un tren de pulsos electricos proporcional al giro de la alidada.
Un microprocesador cuenta los pulsos e interpola el valor del ángulo, presentando el valor de este en forma digital, en una pantalla generalmente de cristal líquido.

Ventajas de los teodolitos electrónicos

  1. Fácil lectura del los ángulos, ya que estas magnitudes son mostradas en forma digital y con indicación de las unidades.
  2. Mejora de la precisión respecto a un teodolito óptico mecánico del mismo error instrumental, ya que se elimina el error de estimación.
  3. Posibilidad de conexión directa con un distanciómetro electrónico.
  4. Posibilidad de realizar cálculos de distancias reducidas y coordenadas, al instante de realizar las mediciones angulares y de distancia.
  5. Registro de los valores medidos y calculados en la memoria del instrumento, tarjetas de memoria o colectores externos, eliminando los errores de escritura en la Libreta de Campo. Los datos son transferidos directamente a la PC para su posterior procesamiento.
  6. Manejo de Códigos de Campo, para la automatización del proceso de levantamiento.
  7. Programas para realizar cálculos en el campo, tales como Orientación del Círculo, Estación Libre, etc.
  8. Programas de prueba, que ayudan a verificar la calibración y estado del equipo.

Imágenes de teodolitos
Fototeodolitos Teodolito electrónico
Teodolito digital electrónico Teodolito óptico

 

NOTA: bibliografía empleada para esta sección "Aparatos Topográficos" de Francisco Valdés Domenech

 

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