全站仪由电源部分、测角系统、测距系统、数据处理部分、通讯接口、显示屏及键盘等组成。同电子经纬仪、光学经纬仪相比，全站仪增加了许多特殊部件，因此而使得全站仪具有比其他测角、测距仪器更多的功能，使用也更方便。这些特殊部件构成了全站仪在结构方面的以下特点：

1）同轴望远镜

全站仪的望远镜实现了视准轴、测距光波的发射、接收光轴同轴化，如图5-2所示。

图5-2　全站仪望远镜光路图

同轴化的基本原理是：在望远物镜与调焦透镜间设置分光棱镜系统，通过该系统实现望远镜的多功能，即既可瞄准目标，使之成像于十字丝分划板，进行角度测量，同时其测距部分的外光路系统又能使测距部分的光敏二极管发射的调制红外光在经物镜射向反光棱镜后，经同一路径反射回来，再经分光棱镜作用使回光被光电二极管接收；为测距需要在仪器内部另设一内光路系统，通过分光棱镜系统中的光导纤维将由光敏二极管发射的调制红外光传送给光电二极管接收，进而由内、外光路调制光的相位差间接计算光的传播时间，计算实测距离。

同轴性使得望远镜一次瞄准即可实现同时测定水平角、垂直角和斜距等全部基本测量要素的测定功能，加之全站仪强大、便捷的数据处理功能，使全站仪使用极其方便。

2）竖轴倾斜自动补偿(www.daowen.com)

测量作业时若全站仪竖轴倾斜，会引起角度观测的误差，盘左、盘右观测值取中数不能使之抵消。而全站仪特有的双轴（或单轴）倾斜自动补偿系统，可对竖轴的倾斜进行监测，并在度盘读数中对因竖轴倾斜造成的测角误差自动加以改正（某些全站仪竖轴最大倾斜可允许至±6′）。也可通过将由竖轴倾斜引起的角度误差，由微处理器自动按竖轴倾斜改正计算式计算，并加入度盘读数中加以改正，使度盘显示读数为正确值，即所谓竖轴倾斜自动补偿。

3）双面键盘与显示屏

键盘是全站仪在测量时输入操作指令或数据的硬件，全站型仪器的键盘和显示屏现在均为双面式，便于正、倒镜作业时操作。

4）测量数据自动存储

全站仪存储器的作用是将实时采集的测量数据存储起来，再根据需要传送到其他设备，如计算机等，供进一步的处理或利用，全站仪的存储器有内存储器和存储卡两种。

全站仪内存储器相当于计算机的内存（RAM），存储卡是一种外存储媒体，又称PC卡，作用相当于计算机的磁盘。

5）数据和信息传输采用通讯接口

全站仪可以通过BS-232C通讯接口和通讯电缆将内存中存储的数据输入计算机，或将计算机中的数据和信息经通讯电缆传输给全站仪，实现双向信息传输。