自動安平水準儀借助于自動安平補償器獲得水平視線的一種水準儀。它的特點主要是當望遠鏡視線有微量傾斜時,補償器在重力作用下對望遠鏡作相對移動,從而能自動而迅速地獲得視線水平時的標尺讀數(shù)。補償?shù)幕驹硎?當望遠鏡視線水平時,與物鏡主點同高的水準標尺上物點P構(gòu)成的像點Z0應落在十字絲交點Z上。當望遠鏡對水平線傾斜一小角后，十字絲交點Z向上移動，但像點Z0仍在原處，這樣即產(chǎn)生一讀數(shù)差Z0Z。當很小時可以認為 Z0Z 的間距為?f′（f′為物鏡焦距）,這時可在光路中K點裝一補償器,使光線產(chǎn)生屈折角[116],在滿足?f′=[116]?s0（s0為補償器至十字絲中心的距離，即KZ）的條件下，像Z0就落在Z點上；或使十字絲自動對儀器作反方向擺動,十字絲交點Z落在Z0點上。如光路中不采用光線屈折而采用平移時，只要平移量等于Z0Z，則十字絲交點Z落在像點Z0上,也同樣能達到Z0和Z重合的目的。自動安平補償器按結(jié)構(gòu)可分為活動物鏡、活動十字絲和懸掛棱鏡等多種。補償裝置都有一個“擺”，當望遠鏡視線略有傾斜時，補償元件將產(chǎn)生擺動，為使“擺”的擺動能盡快地得到穩(wěn)定，必須裝一空氣阻尼器或磁力阻尼器。這種儀器較微傾水準儀工效高、精度穩(wěn)定，尤其在多風和氣溫變化大的地區(qū)作業(yè)更為顯著。