爲幫助大家更加清楚地瞭解水準儀，下面，小編爲大家分享水準儀的儀器原理，希望對大家有所幫助!
自動安平
藉助於自動安平補償器獲得水平視線的一種水準儀。它的特點主要是當望遠鏡視線有微量傾斜時，補償器在重力作用下對望遠鏡作相對移動,從而能自動而迅速地獲得視線水平時的標尺讀數。補償的基本原理是：當望遠鏡視線水平時，與物鏡主點同高的水準標尺上物點P構成的像點Z0應落在十字絲交點Z上。
當望遠鏡對水平線傾斜一小角α後，十字絲交點Z向上移動，但像點Z0仍在原處，這樣即產生一讀數差Z0Z。當很小時可以認爲Z0Z 的間距爲α×f′(f′爲物鏡焦距)，這時可在光路中K點裝一補償器，使光線產生屈折角β，在滿足α×f′=β×S0(S0爲補償器至十字絲中心的距離，即KZ)的條件下，像Z0就落在Z點上;或使十字絲自動對儀器作反方向擺動，十字絲交點Z落在Z0點上。
如光路中不採用光線屈折而採用平移時，只要平移量等於Z0Z，則十字絲交點Z落在像點Z0上，也同樣能達到Z0和Z重合的目的。自動安平補償器按結構可分爲活動物鏡、活動十字絲和懸掛棱鏡等多種。
補償裝置都有一個“擺”，當望遠鏡視線略有傾斜時，補償元件將產生擺動，爲使“擺”的擺動能儘快地得到穩定，必須裝一空氣阻尼器或磁力阻尼器。這種儀器較微傾水準儀工效高、精度穩定，尤其在多風和氣溫變化大的地區作業更爲顯著。
微傾水準儀
藉助於微傾螺旋獲得水平視線的一種常用水準儀。作業時先用圓水準器將儀器粗略整平，每次讀數前再借助微傾螺旋，使符合水準器在豎直面內俯仰，直到符合水準氣泡精確居中，使視線水平。
微傾的精密水準儀同普通水準儀比較，前者管水準器的分劃值小、靈敏度高，望遠鏡的放大倍率大，明亮度強，儀器結構堅固，特別是望遠鏡與管水準器之間的聯接牢固,裝有光學測微器，並配有精密水準標尺，以提高讀數精度。
中國生產的微傾式精密水準儀，其望遠鏡放大倍率爲40倍,管水準器分劃值爲10″/2毫米，光學測微器最小讀數爲0.05毫米，望遠鏡照準部分、管水準器和光學測微器都共同安裝在防熱罩內。
電子水準儀
電子水準儀又稱數字水準儀，它是在自動安平水準儀的基礎上發展起來的。它採用條碼標尺，各廠家標尺編碼的條碼圖案不相同，不能互換使用。
2013年前照準標尺和調焦仍需目視進行。人工完成照準和調焦之後，標尺條碼一方面被成像在望遠鏡分化板上，供目視觀測，另一方面通過望遠鏡的分光鏡，標尺條碼又被成像在光電傳感器(又稱探測器)上，即線陣CCD器件上，供電子讀數。因此，如果使用傳統水準標尺，電子水準儀又可以像普通自動安平水準儀一樣使用。不過這時的測量精度低於電子測量的精度。
特別是精密電子水準儀，由於沒有光學測微器，當成普通自動安平水準儀使用時，其精度更低。
當前電子水準儀採用了原理上相差較大的三種自動電子讀數方法：
1)相關法(徠卡NA3002/3003)
2) 幾何法(蔡司DiNi10/20)
3) 相位法(拓普康DL101C/102C)
激光水準儀
利用激光束代替人工讀數的一種水準儀。將激光器發出的激光束導入望遠鏡筒內，使其沿視準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。經過望遠鏡調焦，在波帶板的調焦範圍內，獲得一明亮而精細的十字型或圓形的激光光斑，從而更精確地照準目標。
如在前、後水準標尺上配備能自動跟蹤的光電接收靶，即可進行水準測量。在施工測量和大型構件裝配中，常用激光水準儀建立水平面或水平線。
數字水準儀是目前最先進的水準儀，配合專門的條碼水準尺，通過儀器中內置的數字成像系統，自動獲取水準尺的條碼讀數，不再需要人工讀數。這種儀器可大大降低測繪作業勞動強度，避免人爲的主觀讀數誤差，提高測量精度和效率。
