光電任意角等分儀的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種等分儀，更具體的說，涉及一種通過光與電而不采用量角器即可等分任意角的工具。
【背景技術(shù)】
[0002]在教學科研以及生產(chǎn)實踐中，經(jīng)常需要將一些角度進行準確的等分。最簡單的就是將角度進行二等分、四等分等偶數(shù)等分，而很難對某一角度進行任意非零自然數(shù)等分。在實際操作中，人們通常利用量角器通過數(shù)值計算對角進行等分，這種方法操作時誤差較大。而對于一些高精度要求的角度等分時，所需儀器價格昂貴，操作復(fù)雜，不適合廣泛推廣使用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的就在于為了解決上述問題而提供一種操作簡單，能夠高精度將平面內(nèi)任意角進行等分的作圖工具，用來解決以往工具操作簡單但誤差大或者誤差小但操作復(fù)雜的現(xiàn)狀。
[0004]本發(fā)明通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)上述目的:光電任意角度等分儀，包括頂蓋、透明圓柱外殼、半透明反射膜、指針、旋轉(zhuǎn)軸、旋轉(zhuǎn)激光發(fā)射端和旋轉(zhuǎn)固定軸，頂蓋與透明圓柱外殼同軸緊密配合，旋轉(zhuǎn)軸位于透明圓柱外殼的軸心位置并與固定在頂蓋上，旋轉(zhuǎn)軸連接指針；半透明反射膜嵌在透明圓柱外殼中央；旋轉(zhuǎn)固定軸固定在透明圓柱外殼內(nèi)部且與透明圓柱外殼的內(nèi)壁相切，旋轉(zhuǎn)固定軸的放心與透明圓柱外殼的軸心方向平行，旋轉(zhuǎn)激光發(fā)射端套裝在旋轉(zhuǎn)固定軸上，旋轉(zhuǎn)激光發(fā)射端與旋轉(zhuǎn)固定軸同軸配合；透明圓柱外殼底面中心點與旋轉(zhuǎn)固定軸位于透明圓柱外殼底面上的中心點的投影的連線構(gòu)成平面角初始邊線，透明圓柱外殼底面中心點與指針尖端位于透明圓柱外殼底面上的投影的連線構(gòu)成平面角終邊線。
[0005]進一步的，所述指針包括指針座、水平旋轉(zhuǎn)臂和指針頭，指針座固接旋轉(zhuǎn)軸，指針座的底部通過水平旋轉(zhuǎn)臂連接指針頭，指針頭位于透明圓柱外殼內(nèi)側(cè)并靠近透明圓柱外殼的內(nèi)壁。
[0006]進一步的，所述指針上設(shè)有光敏電阻。
[0007]進一步的，所述旋轉(zhuǎn)激光發(fā)射端與旋轉(zhuǎn)固定軸活動連接，旋轉(zhuǎn)激光發(fā)射端能夠繞旋轉(zhuǎn)固定軸轉(zhuǎn)動。
[0008]本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思為:通過光電任意角等分儀上的平面角初始邊線、終邊線與平面角被等分角的兩條邊線重合。轉(zhuǎn)動旋轉(zhuǎn)激光發(fā)射端，使得激光經(jīng)半透半反膜數(shù)次反射后落到指針上，使得光敏電阻感應(yīng)到信號。激光在半透半反膜上留下光點，通過控制光點的個數(shù)來控制對被等分角的等分。
[0009]本發(fā)明的有益效果在于:本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，生產(chǎn)成本低，通過使用光的反射、光敏電阻的感光性及激光源的聚光性等手段進行角度等分，極大地提高了角度等分的精度，且操作簡單易學，易于推廣。
【附圖說明】
[0010]圖1是本發(fā)明所述光電任意角度等分儀的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0011]圖2是本發(fā)明所述光電任意角度等分儀的結(jié)構(gòu)示意透視圖。
[0012]圖3是本發(fā)明的幾何模型原理圖。
[0013]圖中，1-頂蓋、2-透明圓柱外殼、3-半透明反射膜、4-指針、5-旋轉(zhuǎn)軸、6_旋轉(zhuǎn)激光發(fā)射端、7-旋轉(zhuǎn)固定軸。
【具體實施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步說明:
[0015]如圖1、圖2所示，光電任意角度等分儀，包括頂蓋1、透明圓柱外殼2、半透明反射膜3、指針4、旋轉(zhuǎn)軸5、旋轉(zhuǎn)激光發(fā)射端6和旋轉(zhuǎn)固定軸7，頂蓋I與透明圓柱外殼2同軸緊密配合，旋轉(zhuǎn)軸5位于透明圓柱外殼2的軸心位置并與固定在頂蓋I上，旋轉(zhuǎn)軸5連接指針4 ;半透明反射膜3嵌在透明圓柱外殼2中央；旋轉(zhuǎn)固定軸7固定在透明圓柱外殼2內(nèi)部且與透明圓柱外殼2的內(nèi)壁相切，旋轉(zhuǎn)固定軸7的放心與透明圓柱外殼2的軸心方向平行，旋轉(zhuǎn)激光發(fā)射端6套裝在旋轉(zhuǎn)固定軸7上，旋轉(zhuǎn)激光發(fā)射端6與旋轉(zhuǎn)固定軸7同軸配合；透明圓柱外殼2底面中心點與旋轉(zhuǎn)固定軸7位于透明圓柱外殼2底面上的中心點的投影的連線構(gòu)成平面角初始邊線，透明圓柱外殼2底面中心點與指針4尖端位于透明圓柱外殼2底面上的投影的連線構(gòu)成平面角終邊線。
[0016]指針4包括指針座、水平旋轉(zhuǎn)臂和指針頭，指針座固接旋轉(zhuǎn)軸5，指針座的底部通過水平旋轉(zhuǎn)臂連接指針頭，指針頭位于透明圓柱外殼2內(nèi)側(cè)并靠近透明圓柱外殼2的內(nèi)壁。旋轉(zhuǎn)軸5轉(zhuǎn)動帶動水平旋轉(zhuǎn)臂繞旋轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動，從而帶動指針頭繞旋轉(zhuǎn)軸5做圓周運動。
[0017]指針4上設(shè)有光敏電阻，用于接收旋轉(zhuǎn)激光發(fā)射端6發(fā)出的激光信號。
[0018]旋轉(zhuǎn)激光發(fā)射端6與旋轉(zhuǎn)固定軸7活動連接，旋轉(zhuǎn)激光發(fā)射端6能夠繞旋轉(zhuǎn)固定軸7轉(zhuǎn)動。
[0019]本發(fā)明具體操作流程為:使用時先將旋轉(zhuǎn)軸5的中心點與被等分的平面角頂點重合，再使平面角初始邊線與被等分角的一邊重合，隨后轉(zhuǎn)動旋轉(zhuǎn)軸5，使得平面角終邊線與被等分角的另一邊重合。此時轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)動激光發(fā)射端6，使發(fā)射的激光束經(jīng)半透半反膜3數(shù)次反射后落到指針4上，最終使得指針4上的光敏電阻感應(yīng)到信號，并通過其信號控制轉(zhuǎn)動激光發(fā)射端6停止旋轉(zhuǎn)。激光在半透半反膜上留下光電，若光點數(shù)量僅有一個，則被測角被二等分；若光點數(shù)量有兩個，則三等分被測角；若光點數(shù)量為N，則(N+1)等分被測角。
[0020]本發(fā)明的原理如下:
[0021]根據(jù)圖3，O點為透明圓柱外殼底面中心點，A點為旋轉(zhuǎn)激光發(fā)射端6的激光發(fā)射點在透明圓柱外殼底面上的投影點，B點為指針尖端在透明圓柱外殼底面上的投影點，B點和C點為激光經(jīng)過的兩個反射點在透明圓柱外殼底面上的投影點。
[0022]連接OC, OB。在圓 O 中，OA = OB = OC = OD
[0023]...Δ Α0Β, Δ B0C, Δ COD 為等腰三角形
[0024]根據(jù)凹面鏡反射原理，可知
[0025]Z OBA = Z OBC, Z OCB = Z OCD
[0026]SP: Z OAB = Z OBA = Z OBC = Z OCB = Z OCD = Z ODC
[0027]...Z AOB = Z BOC =Z COD,即 OB, OC 三等份Z AOD
[0028]當反射點為任意多時，同理可證0B，0C, 0D, OE……任意等分Z A0D。
[0029]上述實施例只是本發(fā)明的較佳實施例，并不是對本發(fā)明技術(shù)方案的限制，只要是不經(jīng)過創(chuàng)造性勞動即可在上述實施例的基礎(chǔ)上實現(xiàn)的技術(shù)方案，均應(yīng)視為落入本發(fā)明專利的權(quán)利保護范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.光電任意角度等分儀，其特征在于:包括頂蓋(I)、透明圓柱外殼(2)、半透明反射膜(3)、指針(4)、旋轉(zhuǎn)軸(5)、旋轉(zhuǎn)激光發(fā)射端(6)和旋轉(zhuǎn)固定軸(7)，頂蓋(I)與透明圓柱外殼(2)同軸緊密配合，旋轉(zhuǎn)軸(5)位于透明圓柱外殼(2)的軸心位置并與固定在頂蓋(I)上，旋轉(zhuǎn)軸(5)連接指針(4);半透明反射膜(3)嵌在透明圓柱外殼(2)中央；旋轉(zhuǎn)固定軸(7)固定在透明圓柱外殼(2)內(nèi)部且與透明圓柱外殼(2)的內(nèi)壁相切，旋轉(zhuǎn)固定軸(7)的放心與透明圓柱外殼(2)的軸心方向平行，旋轉(zhuǎn)激光發(fā)射端(6)套裝在旋轉(zhuǎn)固定軸(7)上，旋轉(zhuǎn)激光發(fā)射端(6)與旋轉(zhuǎn)固定軸(7)同軸配合；透明圓柱外殼(2)底面中心點與旋轉(zhuǎn)固定軸(7)位于透明圓柱外殼(2)底面上的中心點的投影的連線構(gòu)成平面角初始邊線，透明圓柱外殼(2)底面中心點與指針(4)尖端位于透明圓柱外殼(2)底面上的投影的連線構(gòu)成平面角終邊線。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光電任意角度等分儀，其特征在于:所述指針(4)包括指針座、水平旋轉(zhuǎn)臂和指針頭，指針座固接旋轉(zhuǎn)軸(5)，指針座的底部通過水平旋轉(zhuǎn)臂連接指針頭，指針頭位于透明圓柱外殼(2)內(nèi)側(cè)并靠近透明圓柱外殼(2)的內(nèi)壁。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光電任意角度等分儀，其特征在于:所述指針(4)上設(shè)有光敏電阻。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光電任意角度等分儀，其特征在于:所述旋轉(zhuǎn)激光發(fā)射端(6)與旋轉(zhuǎn)固定軸(7)活動連接，旋轉(zhuǎn)激光發(fā)射端(6)能夠繞旋轉(zhuǎn)固定軸(7)轉(zhuǎn)動。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種操作簡單，能夠高精度將平面內(nèi)任意角進行等分的作圖工具，用來解決以往工具操作簡單但誤差大或者誤差小但操作復(fù)雜的現(xiàn)狀，包括頂蓋、透明圓柱外殼、半透明反射膜、指針、旋轉(zhuǎn)軸、旋轉(zhuǎn)激光發(fā)射端和旋轉(zhuǎn)固定軸，頂蓋與透明圓柱外殼同軸緊密配合，旋轉(zhuǎn)軸固定在頂蓋上，旋轉(zhuǎn)軸通過連接指針；半透明反射膜嵌在透明圓柱外殼中央；旋轉(zhuǎn)固定軸固定在透明圓柱外殼內(nèi)部，旋轉(zhuǎn)固定軸的放心與透明圓柱外殼的軸心方向平行，旋轉(zhuǎn)激光發(fā)射端套裝在旋轉(zhuǎn)固定軸上。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，生產(chǎn)成本低，通過使用光的反射、光敏電阻的感光性及激光源的聚光性等手段進行角度等分，極大地提高了角度等分的精度，且操作簡單易學，易于推廣。
【IPC分類】B43L13-00
【公開號】CN104527274
【申請?zhí)枴緾N201410763294
【發(fā)明人】馬銳, 葉森斌
【申請人】浙江工業(yè)大學
【公開日】2015年4月22日
【申請日】2014年12月11日