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全站仪采用了光电扫描测角体系，其类型主要有：编码盘测新疆全站仪角体系、光栅盘测角体系及动态（光栅盘）测角体系等三种。
全站仪按其外观结构可分为两类：
（1）积木型（Modular，又称组合型）
早期的全站仪，大都是积木型结构，即电子新疆全站仪速测仪、电子经纬仪、电子记载器各是一个全体，能够分离运用，也能够通过电缆或接口把它们组合起来，形成完好的全站仪。
（2）全体型（Integral）
随着电子测距仪进一步的轻盈化，现代的全站仪大都把测距，测角和记载单元在光学、机械等方面设计成一个不可分割的全体，其中测距仪的发射轴、接纳轴和望远镜的视准轴为同轴结构。这对确保较大垂直角条件下的间隔丈量精度非常有利。
全站仪按丈量功能分类，可分成四类：
（1）经典型全站仪（Classical total station）
TCRP全站仪经典型全站仪也称为惯例全站仪，它具备全站仪电子测角、电子测距和数据主动记载等基本功能，有的还能够运转厂家或用户自主开发的机载丈量程序。其经典代表为徕卡公司的TC系列全站仪。
（2）机动型全站仪（Motorized total station）
在经典全站仪的基础上装置轴系步进电机，可主动驱动全站仪照准部和望远镜的旋转。在计算机的在线操控下，机动型系列全站仪可按计算机给定的方向值主动照准方针，并可完结主动正、倒镜丈量。徕卡TCM系列全站仪就是典型的机动型全站仪。
（3）无协作方针性全站仪（Reflectorless total station）
无协作方针型全站仪是指在无反射棱镜的条新疆全站仪件下，可对一般的方针直接测距的全站仪。因而，对不方便安置反射棱镜的方针进行丈量，无协作方针型全站仪具有明显优势。如徕卡TCR系列全站仪，无协作方针间隔测程可达1000m，可广泛用于地籍丈量，房产丈量和施工丈量等。免棱镜全站仪（4）智能型全站仪（Robotic total station）
在主动化全站仪的基础上，仪器装置主动方针识别与照准的新功能，因而在主动化的进程中，全站仪进一步克服了需求人工照准方针的重大缺点，完结了全站仪的智能化。在相关软件的操控下，智能型全站仪在无人干预的条件下可主动完结多个方针的识别、照准与丈量。因而，智能型全站仪又称为“丈量机器人”，典型的代表有徕卡的TCA型全站仪等。
全站仪按测距仪测距分类，还能够分为三类：
（1）短间隔测距全站仪测程小于3KM，一般精度为±（5mm+5ppm），主要用于一般丈量和城市丈量。全世界精度最高的全站仪TCA2003（2）中测程全站仪测程为3-15km，一般精度为±（5mm+2ppm），±（2mm+2ppm）通常用于一般等级的操控丈量。
（3）长测程全站仪测程大于15km，一般精度为±（5mm+1ppm），通常用于国家三角网及特级导线的丈量。
主动陀螺全站仪由陀螺仪GTA1000与无协作方针全站仪RTS812R5组成的主动陀螺全站仪能够在20分钟内，最高以±5″的精度测出真北方向。
GTA1800R这款仪器完结了陀新疆全站仪螺仪和全站仪的有机整合，GTA1000陀螺仪上架于RTS812R5系列全站仪。
GTA1800R在全站仪的操作软件里完结和陀螺仪的通讯轻松完结待测边的定向。
GTA1800R能够完结北方向的主动观测，免去了人工观测的劳动量和不确定性。