观测竖直角时，每次读数之前，都应旋转竖盘指标管水准器微动螺旋，使竖盘指标管水准气泡居中，这就降低了竖直角观测的效率。现在，只有少数光学经纬仪仍在使用这种竖盘读数装置，大部分光学经纬仪及所有的电子经纬仪和全站仪都采用了竖盘指标自动归零补偿器。

竖盘指标自动归零补偿器是在仪器竖盘光路中安装一个补偿器来代替竖盘指标管水准器，当仪器竖轴偏离铅垂线的角度在一定范围内时，通过补偿器仍能读到相当于竖盘指标管水准气泡居中时的竖盘读数。竖盘指标自动归零补偿器可以提高竖盘读数的效率。

竖盘指标自动归零补偿器的构造形式有多种，图3.18为应用两根金属丝悬吊一组光学透镜作竖盘指标自动归零补偿器的结构图，其原理如图3.19所示。

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图3.18　吊丝式竖盘指标自动归零补偿器结构图

图3.19　竖盘指标自动归零补偿器原理

在读数指标A和竖盘之间悬吊一组光学透镜，当仪器竖轴铅垂、视准轴水平时，读数指标A位于铅垂位置，通过补偿器读出盘左位置的竖盘正确读数为90°；当仪器竖轴有微小倾斜，视准轴仍然水平时，因无竖盘指标管水准器及其微动螺旋可以调整，读数指标A偏斜到A′处，而悬吊的透镜因重力的作用由O偏移到O′处，此时，由A′处的读数指标通过O′处的透镜，仍能读出正确读数90°，达到竖盘指标自动归零补偿的作用。