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密位测距尺的制作原理
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鉴于有网友询问密位尺的原理,现解释如下
密位测距尺的制作原理
首先我们有密位测距公式
目标尺寸(以米计)/密位数=目标距离(以千米计)
也就是说可以根据目标大小和密位数直接计算距离,但是有时候这些数字并不一定像某些望远镜说明书上的是整数,而且是很好计算的整数,如“某车高2.5米,占5个密位,可以算出距离500米”。有时是人身高1.7米,在望远镜中占7个密位,就不那么好算了。
如果需要利用简单图形使这些麻烦的数字直观化,一条捷径可走,那就是利用计算尺原理,将这三个因素直接表现在伸手可及的东西上。
计算尺是利用数学原理将一些计算方法规定在一套设备上,这个设备由两个固定尺和一个滑动尺或称游标组成,在70年代之前广泛使用。使用时滑动游标,在某刻度上直接读取计算结果。可进行最基本的加减乘除计算,也可进行复杂的平方根、指数、对数、和三角函数的计算。在这里,我们只要能够进行除法计算就可以了。
那么如何在可以滑动的二维刻度上进行这样的计算呢?
首先要明确一个对数的法则:
lg(x/y)=lg(x)-lg(y)
有了这个法则,就可以将几个因素以固定的数字表示,并且它们的长度也可以确定下来。
我们将x和y换做“目标尺寸”和“密位数”,那么也就变成了:
lg(目标距离)=lg(目标尺寸)-lg(密位数)
由于这些数字有着相同的函数计算法则,即lg(x),上面公式中所有的计算结果lg(x)都是一个确定的数字,它们的单位都是相同的。可以进行直接的加减计算,反映在计算尺上就是线段长度的加减。由于算法相同,我们只要按照一个算法即lg(x),绘制这个线段的长度即可。
由于望远镜的分划板是不会动的,我们只是需要从它上面读取数字,并不进行计算,我们可以把这个因素作为固定尺处理,另外两个因素由于随时变化,并且有线性关系,我们把它们统一起来,放在滑动的游标上,并分开表示,将指示线设在目标距离一侧。
基本原理就是这样,有不明白的地方可以参考下网上的计算尺原理,如果手边有计算尺就更好理解了。 |
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