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自动安平水准仪是借助位于光路中的补偿器在微小倾斜范围内自动整平望远镜视准轴的。其原理参见图1，当望远镜处于水平位置时，由标尺上某点进入望远镜的瞄准光速通过分划板中心Fc，如果望远镜对水准轴倾斜一个微小角度a，在分划板上的点象将高于或低于F0一个数值，从而在标尺上产生一个读数差
假如在望远镜光路中某个节点K的位置上加上一组控制元件，改变光路方向，使其偏转一个 角后正好通过分划板的中心F0，就可以达到整平视准轴的目的。
显然，要使瞄准光束偏转后正好通过点F0，必须满足下列关系
式中f是物镜焦距。比值V通常叫补偿器的放大因素或称补偿系数，它与节点K的位置有关。补偿器一般设在望远镜内部物镜和分划板之间，并且为安装方便和减小补偿器的尺寸和重量而靠近象平面，因此V值大于2。
