CN201721203U - 多功能绘图器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种多功能绘图器，其主体为数显圆规，其两规脚在上端相互铰装，数显圆规的数显装置设于两规脚的铰装处，数显装置中圆容栅传感器的定栅和动栅分别连接铰装处的两规脚，数显装置中还设置根据两规脚张角和长度计算所作圆直径的测量信号处理器、数据处理器，并将圆直径在显示器上显示。数显圆规的两规脚用直尺代替可充当量角器，两直尺的底面处于同一平面上，张角为180°时两直尺的铰连端对接而成为一把长直尺；一直尺还配置一副尺，副尺为侧边不等的直尺，使用时副尺的短边沿该量尺的内侧边向上端滑动，副尺的长边与另一直尺的内边接触相交，可以沿副尺的长边与所相交直尺的内边画出所选定的两直尺张角度数。
Description
(一)技术领域
本实用新型涉及绘图仪器，具体是一种多功能绘图器。
(二)背景技术
作为绘图仪器之一的圆规，由两规脚在其上端铰连而成，所作圆的直径需在直尺上对比后才能确定，麻烦且存在误差。
为迅速确定所作圆的直径，在圆规上运用了传感器技术，如申请号为2007200023687的《数显圆规》实用新型专利，是在圆规的规脚上安装了测量半径的扇形容栅传感器，通过圆规规脚的张角并结合规脚长度而计算出所作圆的直径并在显示器上显示，非常直观方便。但由于扇形容栅传感器的特殊结构，只能安装两规脚之间，从而导致规脚张角幅度不够和圆规整体结构复杂，不美观且不便于携带和收藏。
另外，包含圆规在内的最简单的成套绘图仪器包括有直尺、三角尺(两把)、量角器和圆规等，作为学习用具，这些都是中、小学生的必备之物。但由于粗心大意和使用的不仔细，经常会造成某些器具的丢失和损坏，给学习和作图带来不便，而且还要经常更换成套绘图仪器，造成不必要的多余开支。
使用上述成套绘图仪器时还有不方便之处，比如说三角尺一般为45°和30°的两块直角三角板，对于30°、45°、60°和90°的特殊角度可以用三角板直接画出，而其它角度则需要用量角器量出角度，造成度量的不准确和使用不方便。
(三)实用新型内容：
本实用新型的目的是提供了一种多功能绘图器，其包含的数显圆规结构紧凑、方便使用，另外数显圆规与其它附件配合使用，可拓展出直尺、三角板和量角器的使用功能。
能够实现上述目的的多功能绘图器，其主体为数显圆规，数显圆规的两规脚在上端相互铰装，数显圆规上设有根据两规脚张角和长度计算所作园直径的的数显装置，数显装置由容栅传感器、测量信号处理器、数据处理器和显示器构成，所不同的是所用容栅传感器为圆容栅传感器，圆容栅传感器安装于两规脚的铰装处，圆容栅传感器的定栅和动栅分别安装在两规脚上。所述圆容栅传感器为绝对位置的电容测量传感器装置，含有一个标定传感器和一个测量传感器，并用记忆电子元件对标定传感器和测量传感器的相位值和相位差进行记忆，用于确定测量的计数零点；所述标定传感器在有效工作区间具有绝对测量功能，测量传感器节距的分值大于或等于标定传感器。
所用圆容栅传感器可以采用含有两组传感器的两片反射式结构，即定栅(板)上有同板同心的与标定传感器对应的标定发射极和标定接收极及与测量传感器对应的测量发射极和测量接收极，动栅(板)上与发射极、接收极的对应投影位置上设有标定反射极、测量反射极、屏蔽极。
所述标定传感器和测量传感器的八路驱动器电信号由同一个容栅IC提供，接收极信号处理可以包含在所述容栅IC中或在不同的容栅IC中，但这些不同的容栅IC的振荡频率是同步的。低端产品的圆容栅传感器也可以采用普通的容栅传感器制作。
可以在所述数显圆规的基础上进一步开发其多功能绘图的功能，其技术方案首先是将数显圆规的两规脚用两直尺代替，两直尺的下端分别安装圆心针和笔芯，用两直尺来测量被测角度的大小(相当于量角器)，两直尺的张角量程在0°～180°之间。
所述笔芯分为大圆笔芯和小圆笔芯，大圆笔芯方向与所在直尺的方向一致，小圆笔芯偏向圆心针而与所在直量尺形成夹角。
将两直尺的底面设置于同一平面上，当两直尺的张角为180°时，两直尺的上端对接，两直尺的外侧边处在一条直线上，此时可以当一把长直尺使用。
为进一步使本实用新型具有三角板的绘制角度功能，并且是绘制0°～180°之间的任意角度，还要辅助一副尺配合使用，副尺为两侧边长短不一的直尺，使用时副尺的短侧边在一直尺的内侧边上朝直尺上端方向滑动，副尺的长侧边与另一直尺的内侧边形成一有交点的夹角，该夹角与两直尺张角一致，通过副尺的长侧边与直尺的内侧边而绘制出该角度，该角度大小由数显装置的显示器显示。
本实用新型的优点：
1、本实用新型集量角度、量距离、画圆、绘制角度、画直线等多种测量绘图功能于一身，使用便捷、携带方便、不易丢失。
2、本实用新型由于具有数显功能，角度和半径的度量准确，作图精确度高。
3、本实用新型具有趣味性好，科技含量高的特点，特别适合中小学生使用，增强学生对几何学习的兴趣爱好。
4、本实用新型由于采用了绝对编码的容栅位置传感器，工作可靠性好，使用时不需复核零点，使用方便。
(四)附图说明：
图1是本实用新型的一种实施案例的结构示意图。
图2是图1实施案例的俯视图。
图3是图1实施案例的背视图。
图4是图1实施案例中两直尺的张角为180°时的结构示意图。
图5是图4实施案例的俯视图。
图6是图1实施案例中A-A剖示图。
图号标识：1、规脚；2、圆心针；3、大圆笔芯；4、小圆笔芯；5、圆规转轴；6、数显装置；7、副尺；8、切换开关；9、弹性套。
(五)具体实施方案：
在图1所示的实施案例中，本实用新型多功能绘图器的主体为两规脚1铰装而形成的数显圆规，各规脚1为形状及长度相同的条形短直尺，直尺的正面中央向上形成有拱条，直尺的底面中央开设条形槽，如图4、图6所示。
本实用新型的数显装置6为圆形，由容栅传感器、测量信号处理器、数据处理器和显示器组成，数显装置6背部中央相对转动的两部分分别与两直尺铰装，两直尺的铰装点位于直尺上端正面相对的直角处，如图3所示，在数显装置6内部，相对转动的两部分上同轴心设置圆容栅传感器的定栅和动栅，数显装置6正面是显示器的显示屏(显示屏也可设于一把直尺上)，显示屏下方设有切换开关8，如图1、图4所示。
所述圆容栅传感器为绝对位置的电容测量传感器装置，含有一个标定传感器和一个测量传感器，并用记忆电子元件对标定传感器和测量传感器的相位值和相位差进行记忆，用于确定测量的计数零点；所述标定传感器在有效工作区间具有绝对测量功能，测量传感器节距的分值大于或等于标定传感器。
所述圆容栅传感器为两片反射式结构，定栅(板)上有同板同心的与标定传感器对应的标定发射极和标定接收极及与测量传感器对应的测量发射极和测量接收极，动栅(板)上与发射极、接收极对应的投影位置上设有标定反射极、测量反射极、屏蔽极。
于一把直尺的下端拱条端面上开设销孔，销孔中配装弹性套9，弹性套9中夹装着露在该直尺外的圆心针2，圆心针2的方向与直尺的长度方向一致；于另一把直尺下端的拱条端面和拱条斜面上分别开设销孔，销孔中配装弹性套9，弹性套9中夹装着露在该直尺外的大圆笔芯3和小圆笔芯4，大圆笔芯3的方向与该直尺的长度方向一致，小圆笔芯4的方向与该直尺的长度方向形成偏向圆心针2的夹角，如图1、图2、图3、图4、图5、图6所示，圆心针2、小圆笔芯4、大圆笔芯3伸出直尺的长度相等，安装着圆心针2的直尺上端的拱条端面上设置有方便转动的圆规转轴5，圆规转轴5的方向与该直尺的长度方向一致。
如图1所示，安装着圆心针2的直尺配备有一绘制角度的副尺7，副尺7也为一直尺，其两侧边一长一短，副尺7的短边靠在该直尺的内侧边向该直尺的上端滑动，副尺7的长边可与另一直尺的内侧边接触相交，通过副尺7的长边与所接触直尺的内侧边可以绘制出两直尺在0°～180°张角内所确定的角度。
两直尺的张角为180°时，本实用新型多功能绘图器可以当作一把长直尺使用，此时的两直尺上端对接，两直尺的底面处于同一平面上，两直尺的内外侧边处于同一条直线上，如图4、图5所示。
Claims (7)
1.多功能绘图器，包括数显圆规，数显圆规的两规脚(1)在上端相互铰装，所述数显圆规上设有测量两规脚(1)张角、并根据两规脚(1)长度计算所作圆直径的数显装置(6)，所述数显装置(6)包括容栅传感器、测量信号处理器、数据处理器和显示器，其特征在于：所述容栅传感器为安装于两规脚(1)铰装处的圆容栅传感器，圆容栅传感器的定栅和动栅分别连接在两规脚(1)上；所述圆容栅传感器为普通的容栅传感器或为绝对位置的电容测量传感器装置，绝对位置的电容测量传感器装置含有一个标定传感器和一个测量传感器，并用记忆电子元件对标定传感器和测量传感器的相位值和相位差进行记忆，用于确定测量的计数零点；所述标定传感器在有效工作区间具有绝对测量功能，测量传感器节距的分值大于或等于标定传感器。
2.根据权利要求1所述的多功能绘图器，其特征在于所述圆容栅传感器为两片反射式结构：定栅上有同板同心的与标定传感器对应的标定发射极和标定接收极及与测量传感器对应的测量发射极和测量接收极，动栅上与发射极、接收极对应的投影位置上设有标定反射极、测量反射极、屏蔽极。
3.根据权利要求2所述的多功能绘图器，其特征在于：所述标定传感器和测量传感器的八路驱动器电信号由同一个容栅IC提供，接受极信号处理可以包含在所述容栅IC中或在不同的容栅IC中，但这些不同的容栅IC的振荡频率是同步的。
4.根据权利要求1～3中任意一项所述的多功能绘图器，其特征在于：所述两规脚(1)为直尺，两直尺的下端分别安装圆心针(2)和笔芯，两直尺的张角在0°～180°之间。
5.根据权利要求4所述的多功能绘图器，其特征在于：所述两直尺的底面处于同一平面上。
6.根据权利要求5所述的多功能绘图器，其特征在于：一直尺配有副尺(7)，副尺(7)为边长不等的直尺，副尺(7)的短侧边与该直尺的内侧边滑动配合，朝该直尺上端方向，副尺(7)的长侧边与另一直尺的内侧边形成与两直尺张角一致且有交点的夹角。
7.根据权利要求4所述的多功能绘图器，其特征在于：所述笔芯分 为大圆笔芯(3)和小圆笔芯(4)两种，大圆笔芯(3)与所在直尺的方向一致，小圆笔芯(4)偏向另一直尺而与所在直尺形成夹角。
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104553522A (zh) * | 2013-10-23 | 2015-04-29 | 南京博创工业产品设计有限公司 | 一款可以显示尺寸的圆规 |
| CN107901674A (zh) * | 2017-09-27 | 2018-04-13 | 刘道灵 | 一种动漫设计用旋转尺 |
| CN110576696A (zh) * | 2018-06-08 | 2019-12-17 | 苏州工艺美术职业技术学院 | 一种可测量距离的圆规 |
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- 2010-03-23 CN CN2010201387659U patent/CN201721203U/zh not_active Expired - Fee Related
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