经纬仪垂直角的测量原理：垂直角是指在同一铅垂面内，某目标方向的视线与水平线间的夹角α，也称竖直角或高度角；垂直角的角值为0°～±90°。
视线与铅垂线的夹角称为天顶距，测绘仪器仪表，天顶距z的角值范围为0°～180°。
当视线在水平线以上时垂直角称为仰角，角值为正；视线在水平线以下时为俯角，角值为负。
由此可知测角仪器经纬仪还必须装有一个能铅垂放置的度盘——垂直度盘，或称竖盘。
光学经纬仪和电子经纬仪测量的原理和结构上有所不同。光学经纬仪有以下部件组成：1、望远镜，2、照准部，3、度盘，4、测微器系统，5、轴系，6、水准器，7、基座及脚螺旋，8、光学对点器几大部分组成； 电子经纬仪有以下部件组成：1、望远镜，2、照准部，3、光栅盘或光学码盘，4、测微器系统，5、轴系，6、水准器，7、基座及脚螺旋，8、光学对点器，9、读数面板几大部分组成。
经纬仪的望远镜与竖盘固连，安装在仪器的支架上，这一部分称为仪器的照准部，属于仪器的上部。望远镜连同竖盘可绕横轴在垂直面内转动，望远镜的视准轴应与横轴正交，横轴应通过水盘的刻画中心。照准部的数轴（照准部旋转轴）插入仪器基座的轴套内，照准部可以作水平转动。
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