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由于合像水平仪采用光学放大，并以双像重合来提高对准精度，_了使用效果。
合像水平仪利用杠杆，测微螺杆这一套传动机构来提高读数的灵敏度。当主水准器倾斜0.1mm/m时，气泡移动量为2mm，水准器固定支点至活动端距离约为100mm，当水准器活动端升降0.001mm时，水准器气泡移动量为0.2mm。由于气泡两端是经棱镜多次反射成本像，又经目镜放大2-3倍，所以当刻度盘转过一个分度时，在观察窗中见到的像移动0.8mm左右，因此很容易地鉴别由水平仪微小倾角所引起的两圆孤顶点的偏离量。又因水泡两端像是各移动一半趋向重合，从而提高了合像时的对准精度。这_是说，水平仪倾斜一个分度值，在读数目镜中已看出气泡的半个像有显著的变化，从而使仪器灵敏度高，读数分辨率高。
合像水平仪的分度值一般为0.01mm/m，由于采用螺旋副调节装置，水准器始终处于水平位置，水泡仪起指零作用。仪器测量范围可达±5mm/m±10mm/m.
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