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合像水平仪是利用棱镜将水准备器中的气泡像合像，放大来提高瞄准读数的_度。
合像水平仪的水准器气泡主要起对零作用。避免了水准泡的刻线误差。水准泡的分度值为0.1mm/m,经机构放大使仪器具有0.01mm/m的分度值。这是因为测微螺杆螺距为0.5mm，刻度盘的分划为100等分，所以刻度盘转动1分度时，测微螺杆移动量为0.005mm，通过5：1的杠杆机构，则杠杆短臂使水准器浮动端移动0.001mm，由于水准器的固定支点至浮动端距离为100mm，则水准器气泡倾斜角为0.001/100（rad）,即刻度盘分度值为0.01mm/m，这样仪器保持了0.1mm/m水准泡的稳定性，又提高了读数准确度。又因为水准器的玻璃管表面不刻度，玻璃管的曲率半径可以减小，从而缩短了气泡的稳定时间。
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