一种可实时显示绘制圆相关数据的特制圆规的制作方法

本发明涉及一种圆绘制工具，更具体的说是一种可实时显示绘制圆相关数据的特制圆规。

背景技术：

1、当前市面常见的圆规主要是以圆半径为原理作图，有两种，一种是仅具备测量圆规两脚间叉开角度功能的，一种是不具备任何测量功能的。目前没有任何一种可以实时数字显示所将绘制的圆的相关参数的功能的圆规。仅具备角度测量功能圆规两脚间叉开角度功能的是在笔规部位增加一个量角器，利用肉眼进行确定圆规两脚间的叉开的角度。但是这种工具是教师演示用具，尺寸一般在0.5m×0.5m以上，根本无法用于常规作图。即使将其结构设计为较小的圆规，因为还要考虑到圆规的体积大小，所以量角器的设计比较小，显示度数也就更小，在实际使用中，非常难以准确看出度数。实际在尺规作图中，圆规两脚叉开角度对作图帮助意义很小。所以这种结构设计实用意义很小。并且利用半径原理设计的圆规在绘制圆的时候，笔规需要旋转360度才能完整绘制一个圆，旋转角度越大，圆规两脚间叉开的间距也容易在绘制中不慎变动，如此会导致绘制圆的精确度也就较低。

技术实现思路

1、本发明主要解决的技术问题是提供一种可实时显示绘制圆相关数据的特制圆规，能够解决目前市面上的圆规，无法显示绘制圆各项参数以及在绘制圆的时候，圆规两脚间叉开的间距也容易在绘制中不慎变动，如此会导致绘制圆的精确度也就较低等的问题。

2、为解决上述技术问题，根据本发明的一个方面，更具体的说是一种可实时显示绘制圆相关数据的特制圆规，包括数显电路盒，固定安装于数显电路盒前表面的数显屏幕，活动安装于数显电路盒内部的笔规以及固定安装于数显电路盒底部的针规；

3、所述笔规的数量为两个，且关于针规对称设置，两个所述笔规的底端均固定有笔头，所述针规的底端设有针尖；

4、所述数显电路盒的内部位于两个笔规相接触处均安装有光栅，且所述数显电路盒的内部位于两个光栅的外侧对称安装有透镜，所述数显电路盒的内部后表面安装有砷化镓发光二极管，所述数显电路盒的内部前表面安装有光电元件，所述数显电路盒的内顶部安装有电池组及集成电路，所述砷化镓发光二极管、光电元件以及数显屏幕均与电池组及集成电路电性连接。

5、更进一步的，所述砷化镓、透镜、光栅以及光电元件同轴设置。

6、更进一步的，所述数显电路盒的顶端固定有转轴，所述转轴的外侧壁刻有防滑纹。

7、更进一步的，两个所述笔规之间通过齿轮组传动连接，所述齿轮组为两个同规格大小的紧密齿轮啮合而成。

8、更进一步的，所述针规的内底部对称设有弹簧阻位片，两个所述弹簧阻位片之间固定有弹簧，所述针尖的顶端与下方弹簧阻位片的底部固定连接，上方所述弹簧阻位片的顶部固定有压力传动杆，所述针规的内部位于压力传动杆的顶端安装有压力开关，所述数显电路盒的内底部固定有压力开关信号处理模块，所述压力开关通过导线与压力开关信号处理模块电性连接，所述压力开关信号处理模块与电池组及集成电路电性连接。

9、本发明一种可实时显示绘制圆相关数据的特制圆规的有益效果为：在使用的时候，将圆规上的一个笔规稍微岔开，此时另外一个笔规在齿轮组的作用下会方向相反且相等的力，则会向反方向叉开同样的距离，从而在绘制圆的时候，只需要将圆规转动180°即可绘制完整的圆，因为笔规旋转的角度是原来的50％，旋转角度降低，就会减少笔规在旋转过程中产生的晃动和偏移，提高绘制圆的精确度。

10、在使用的过程中，当针规的针尖接触纸面时，针尖会受力，产生向上的反作用力，压缩弹簧，利用弹簧的压缩可以将笔规的笔尖和针规的针尖保持在同一水平面，有利于绘制圆；同时，两个弹簧阻位片受力，产生向上反作用力，通过压力传动杆传动到压力开关，压力开关闭合，整个电路通电，而当在60秒内，如果针尖没有向上产生反作用力，就会导致压力开关自动关机，整个电路断开，更加方便操作人员使用。

11、另外，使用的时候，砷化镓发光二极管发出光源，通过透镜射入两个光栅，再经过透镜射出，最后被光电元件捕捉，利用光的衍射和透射原理，光在到达光电元件时会产生明暗相间的“莫尔条纹”，利用光电元件捕捉莫尔条纹的条数和夹角，再利用本发明借助的三角函数的数学算法，从而自动计算出将要绘制的圆的相关参数，最终在数显屏幕上显示圆的半径r，直径d，面积s和周长c，从而能够实现在数显屏幕上显示绘制圆各项参数的功能。

技术特征：

1.一种可实时显示绘制圆相关数据的特制圆规，其特征在于：包括数显电路盒(2)，固定安装于数显电路盒(2)前表面的数显屏幕(4)，活动安装于数显电路盒(2)内部的笔规(1)以及固定安装于数显电路盒(2)底部的针规(5)；

2.根据权利要求1所述的一种可实时显示绘制圆相关数据的特制圆规，其特征在于：所述砷化镓(15)、透镜(13)、光栅(14)以及光电元件同轴设置。

3.根据权利要求1所述的一种可实时显示绘制圆相关数据的特制圆规，其特征在于：所述数显电路盒(2)的顶端固定有转轴(3)，所述转轴(3)的外侧壁刻有防滑纹。

4.根据权利要求1所述的一种可实时显示绘制圆相关数据的特制圆规，其特征在于：两个所述笔规(1)之间通过齿轮组(17)传动连接，所述齿轮组(17)为两个同规格大小的紧密齿轮啮合而成。

5.根据权利要求1所述的一种可实时显示绘制圆相关数据的特制圆规，其特征在于：所述针规(5)的内底部对称设有弹簧阻位片(8)，两个所述弹簧阻位片(8)之间固定有弹簧(12)，所述针尖(7)的顶端与下方弹簧阻位片(8)的底部固定连接，上方所述弹簧阻位片(8)的顶部固定有压力传动杆(9)，所述针规(5)的内部位于压力传动杆(9)的顶端安装有压力开关(10)，所述数显电路盒(2)的内底部固定有压力开关信号处理模块(19)，所述压力开关(10)通过导线(11)与压力开关信号处理模块(19)电性连接，所述压力开关信号处理模块(19)与电池组及集成电路(16)电性连接。

技术总结
一种可实时显示绘制圆相关数据的特制圆规，包括数显电路盒，固定安装于数显电路盒前表面的数显屏幕，活动安装于数显电路盒内部的笔规以及固定安装于数显电路盒底部的针规；所述笔规的数量为两个，且关于针规对称设置。使用的时候，砷化镓发光二极管发出光源，通过透镜射入两个光栅，再经过透镜射出，最后被光电元件捕捉，利用光的衍射和透射原理，光在到达光电元件时会产生明暗相间的“莫尔条纹”，利用光电元件捕捉莫尔条纹的条数和夹角，再利用本发明借助的三角函数的数学算法，从而自动计算出将要绘制的圆的相关参数，最终在数显屏幕上显示圆的半径r，直径d，面积S和周长C，从而能够实现在数显屏幕上显示绘制圆各项参数的功能。

技术研发人员：宋玉军
受保护的技术使用者：宋玉军
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14