一种物体影子测量仪的制作方法

本实用新型涉及教学器材领域，具体的说是一种物体影子测量仪。

背景技术：

在现有的教学中有一个日影观测实验，其需要老师在指导学生探究阳光下物体的影子，帮助学生理解影子的特点，并做相应的实验，这种观测实验需要在阳光下进行，老师需要通过不同的观测方式来帮助学生理解，其通常综合使用很多工具，比如指南针、太阳高度角观测仪和量角器，观测阳光下物体的影子的长短和方向的变化，并收集相关的数据，得到数据后还要经过计算来确定太阳的位置和方向，这样在没有阳光时就没法进行实验，而且比较耗时费力，由于误差的存在，导致观测的记录结果粗糙含糊，精确度不高，有时甚至出现错误观测，不利于探究发现光和影之间的规律，也影响了学生的进一步学习的兴趣。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本实用新型的目的是提供一种物体影子测量仪，即使在没有阳光的情况下也能进行观影实验演示，而且方便快速读取实验数据，方便使用。

为达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种物体影子测量仪，包括刻度盘和测量尺，在刻度盘上设有方向标识和指南针，所述刻度盘的中心位置竖直设置一根投影杆，所述测量尺连接在投影杆下端，其特征在于：所述刻度盘下设有支撑架，其上方设有弧形轨道杆，所述弧形轨道杆上通过固定架连接有光源，所述固定架可以沿弧形轨道滑动；所述支撑架内设有光电感应装置，所述光电感应装置包括电源、控制面板、光感应器、角度传感器、处理模块和控制模块，所述控制面板设置在支撑架下侧表面，在控制面板上设有电子显示器和控制按钮，所述光感应器设置在测量尺上，以用于对物体影子的自动测量；所述角度传感器设置在投影杆的下端，以用于对测量尺转动角度的测量，所述光感应器与角度传感器分别通过处理模块、控制模块与控制面板电连接。

较佳地，所述刻度盘倾斜设置在支撑架上方，且其与水平面成66.5度夹角。

较佳地，所述方向标识包括东、南、西、北四个标识，该四个标识以固定杆为中心，对称分布在刻度盘上，并且代表北方的标识位于刻度盘上端。

较佳地，所述指南针设置在南、北两个标识之间连线的中间位置。

较佳地，所述弧形轨道杆包括第一轨道杆、第二轨道杆和第三轨道杆，所述第一轨道杆、第二轨道杆和第三轨道杆相互平行，并分别模拟太阳在冬至日、春秋分和夏至日这三个代表性日期的运动路线设置。

本实用新型的优点是：通过在刻度盘上设置光源和光电感应装置，这样可以不受天气情况的限制，可以室内进行日影观测实验演示，同时通过光电感应装置能够快速的读出实验数据，方便学生观察到一天之中日影的变化情况，发现其规律；或者观察不同纬度地区，同一时间同一物体影长的区别。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步说明。

图1是本实用新型一种物体影子测量仪的结构示意图；

图2是图1中A-A＇截面图；

图3是本实用新型固定架的结构示意图；

图4是本实用新型的电路原理图；

图中：1、刻度盘；2、测量尺；3、方向标识；4、指南针；5、投影杆；6、支撑架；7、弧形轨道杆；71、第一轨道杆；72、第二轨道杆；73、第三轨道杆；8、固定架；9、光源；10、电源；11、控制面板；111、电子显示器；112、控制按钮；12、光感应器；13、角度传感器；14、处理模块；15、控制模块。

具体实施方式

在详细描述实施例之前，应该理解的是，本实用新型不限于本申请中下文或附图中所描述的详细结构或元件排布。本实用新型可为其它方式实现的实施例。而且，应当理解，本文所使用的措辞及术语仅仅用作描述用途，不应作限定性解释。

如图1所示：一种物体影子测量仪，包括刻度盘1和测量尺2，在刻度盘1上设有方向标识3和指南针4，所述刻度盘1的中心位置竖直设置一根投影杆5，并且该投影杆5可以绕连接处转动，所述测量尺2固定连接在投影杆5下端；所述刻度盘1下设有支撑架6，并通过支撑架6支撑在地面上，所述支撑架6内设有光电感应装置，所述光电感应装置包括电源10、控制面板11、光感应器12、角度传感器13、处理模块14和控制模块15，所述控制面板11设置在支撑架6下侧表面，在控制面板11上设有电子显示器111和控制按钮112，所述光感应器12设置在测量尺2上，以用于对物体影子的自动测量，在感受到光线变化时，光感应器12会产生感应信号，并将感应信号传递给处理模块14；

如图2所示，所述角度传感器13设置在投影杆5的下端，应当理解的是，在测量尺2主动时，会带动投影杆5一起转动；再参考图4可知，角度传感器13在感应到角度变化信号后，会将角度变化感应信号传递给处理模块14；

所述处理模块14用于接收所述光感应器12和角度传感器13传递过来的感应信号，并将感应信号转换成尺寸长度和角度数据，在电子显示器111上显示出来，同时将尺寸感应信号反馈给控制模块15；

所述控制按钮112与控制模块15相连，所述控制模块15内根据投影杆5的尺寸预先设置有相对应的太阳高度角，在其接受到所述处理模块14反馈的尺寸感应信号后，会将在电子显示器111上显示出相应的太阳高度角来。

进一步地，在刻度盘1上方设有弧形轨道杆7，所述弧形轨道杆7上通过固定架8连接有光源9，如图3所示，所述固定架8活动连接在弧形轨道上，并可沿弧形轨道滑动。所述弧形轨道杆7包括第一轨道杆71、第二轨道杆72和第三轨道杆73，所述第一轨道杆71、第二轨道杆72和第三轨道杆73相互平行，并分别模拟太阳在冬至日、春秋分和夏至日这三个代表性日期的运动路线设置。

在本实施例中，所述刻度盘1倾斜设置在支撑架6上方，且其与水平面成66.5度夹角，以模仿地球自转时的倾斜角度。

另外，所述方向标识3包括东、南、西、北四个标识，该四个标识以固定杆为中心，对称分布在刻度盘1上，并且代表北方的标识位于刻度盘1上端。

在本实施例中，所述指南针4设置在南、北两个标识之间连线的中间位置，以方便在使用时确定刻度盘1的摆放位置。

本实用新型已经通过上述实施例进行了说明，但应当理解的是，上述实施例只是用于举例和说明的目的，而非意在将本实用新型限制于所描述的实施例范围内。此外本领域技术人员可以理解的是，本实用新型并不局限于上述实施例，根据本实用新型的教导还可以做出更多种的变型和修改，这些变型和修改均落在本实用新型所要求保护的范围以内。本实用新型的保护范围由附属的权利要求书及其等效范围所界定。