垂準(zhǔn)儀的一測回垂準(zhǔn)測量標(biāo)準(zhǔn)偏差是垂準(zhǔn)儀Z為重要的指標(biāo)之一。
在規(guī)范中測量一測回垂準(zhǔn)測量標(biāo)準(zhǔn)偏差的方法是：將垂準(zhǔn)儀按對徑180°測量其十字絲所在的位置，然后取兩次值的平均，這樣就得到這根對徑線的中心位置(從上面的討論可知這個中心對應(yīng)的是機(jī)械軸延長線的位置)，這是一個測回。然后每旋轉(zhuǎn)垂準(zhǔn)儀45°，重復(fù)以上操作，共測四個測回，這樣就得到了四個中心點，這四個中心點表示的是垂準(zhǔn)儀的機(jī)械軸相對于基座在不同位置時機(jī)械軸延長線的位置。如果垂準(zhǔn)儀的機(jī)械軸系十分理想的話，從上面的討論可知，光軸將繞機(jī)械軸做圓錐(因機(jī)械軸與光軸不同軸)運動，其橫截面是規(guī)則的圓。
四根對徑線的中心重合在一點，這是Z理想的狀態(tài)。實際中的軸系總存在一定的加工誤差和間隙，加之工作環(huán)境的因素，故在轉(zhuǎn)動豎軸的過程中，橫截面將不再是標(biāo)準(zhǔn)的圓，這樣四根對徑線的中心將不再重合。
對測得的對徑中心點計算標(biāo)準(zhǔn)偏差就可以得到一測回垂準(zhǔn)測量標(biāo)準(zhǔn)偏差。可見它反映的是垂準(zhǔn)儀機(jī)械軸或補(bǔ)償器的穩(wěn)定程度，而不能反映出機(jī)械軸與鉛垂線的重合程度。當(dāng)軸系較差時，就有會出現(xiàn)較大的標(biāo)準(zhǔn)偏差。即使軸系處于理想狀態(tài)，仍然不會影響豎軸和光軸的鉛垂度。