单 元、触发单元、保护层单元、强制执行单元和处理器，压力监测单元连接判断单元，判断单元 连接处理器，处理器连接触发单元和强制执行单元，触发单元连接驱动机构，驱动机构连接 保护层单元驱动。
[0028]立体车库主要包括车库框架1、支撑立柱2、存车架3和驱动机构，存车架3安装在 支撑立柱2之间用来停放汽车，驱动机构连接存车架3驱动存车架3运动从而将汽车停放 在高层，本发明中只是对立体车库进行安全监控，对立体车库的结构改进不大，不会造成大 的变化，安装简单。压力监测单元4安装在存车架3的四个车轮受力点上，用来监测存车架 3的安全性，具体结构为压力监测单元4包括八个压力传感器，两两安装在车轮受力点上， 两个传感器同时监测一个点的受力大小，发送到判断单元取平均值，将平均值和判断单元 内的设置的阈值比较，在阈值区间内则输出安全信号到处理器。本发明中采用两个传感器 监测一个受力点，并没有浪费器材，而是汽车重量较大，停车场内停车位的使用频率也是不 同的，所以为了避免传感器由于使用率高受压大等因素导致的损坏，一旦传感器损坏，要及 时更换才能保证安全监控系统的正常运行，停车场不一定都有维修人员，会耽误停车系统 的正常使用，所以本发明中设置了两个传感器监测同一点，确保安全监控的正常进行，也给 了维修人员维修时间。为了缩短传感器的工作时间，保证传感器只在工作时间开启，本发明 中还设置了启动单元，当车辆需要停放在上层，需要按下上层存车开关，启动单元连接存车 开关，只有当存车开关被按下，说明需要车辆停放在上层，此时启动单元发出工作指令到监 控系统，监控系统开始工作，其余时间监控系统处于待机状态，大大缩短了工作时间，避免 了时刻处于监控状态增长了非工作时间，缩短了电器元件的使用寿命。立体车库中一层车 位不需要设置存车架3,也不需要进行平衡监测，所以存车架3代表了二层以上车位，只有 高层车辆才会有平衡问题，所以本发明中启动单元连接的是上层存车开关。
[0029]本发明中压力监测单元的压力传感器是接触式平行板三维力传感器，本发明提供 的压力传感器对传统压力传感器进行了改进，测量精度更高，传感器包括控制单元、与控制 单元分别连接的X方向差动电容单元组合和Y方向差动电容单元组合，所述X方向差动电 容单元组合通过电容值相减计算X方向的切向力且消除Y方向切向力影响，所述Y方向差 动电容单元组合通过电容值相减计算Y方向的切向力且消除X方向切向力影响，所述X方 向差动电容单元组合和Y方向差动电容单元组合的电容值求和计算电容传感器的法向力 且消除切向力影响。所述X方向差动电容单元组合和Y方向差动电容单元组合均包括两个 以上相互形成差动的电容单元模块，所述电容单元模块采用由两个以上的条状电容单元组 成的梳齿状结构，每个条状电容单元包括上极板的驱动电极和下极板的感应电极。所述每 个条状电容单元的驱动电极和感应电极宽度相同，驱动电极的长度大于感应电极长度，驱 动电极长度两端分别预留左差位S左和右差位S右，b 0驱=b0感+ S右+ 5左，其中，b0驱为条状 电容单元的驱动电极长度，bg为条状电容单元的感应电极长度。所述差位，且 % 其中d。为弹性介质厚度，G为弹性介质的抗剪模量，t_为最大应力值。所 述两组相互形成差动的电容单元模块的条状电容单元的驱动电极和感应电极沿宽度方向 设有初始错位偏移，错位偏移大小相同、方向相反。所述梳齿状结构包括20个以上条状电 容单元、与条状电容单元一一对应连接的引线，相邻两条状电容单元之间设有电极间距a 5。 所述平行板面积S = M (%+a5) b。，其中，条M为条状电容单元数量，b。为条状电容单元的长 度，a。条状电容单元的宽度。所述电容单元模块的每个条状电容单元的引线通过并联或者 独立连接到控制单元。所述条状电容单元的宽度％ ，其中，d。为介质厚度，E为弹性介 质的杨氏模量，G为弹性介质的抗剪模量。所述控制单元和电容单元模块之间设有中间变 换器，中间变换器用于设置电压对电容或频率对电容的传输系数。
[0030] 1、条状电容单元的转换特性
[0031] (1)激励信号和坐标系
[0032]将条状电容单元置于图2所示的直角坐标系中，极板平面长度b。、宽度a。、弹性介 质厚度d。。三维激励施加于电容极板的外表面，产生的接触式作用力具有Fx、Fy和Fz三 个方向分量，Fx和Fy的作用方向沿X轴和Y轴，Fz的作用方向沿0Z轴，即这方向，法向和 切向应力均为一种应力张量，从电极的引线间即可输出电容的响应；法向应力〇 n= Fn/A， 其中A = a。^b。为极板法向受力面，Fn = Fz为法向分量；两侧表面上产生成对的切向应力 tx= Fx/A，ty= Fy/A〇
[0033]根据弹性力学中的虎克定律，〇"和tx，Ty都将使弹性体产生相应的变形。其中，
[0034]
[0035]
[0036]
[0037]式中，E为弹性介质的杨氏模量（单位：GN/m2)，G为弹性介质的抗剪模量（单位： GN/m2)，Sn为弹性介质的法向位移（单位：ym)，而Sx和Sy为条状电容单元上下两极 板的相对错位（单位：ym)，其正负号由坐标轴指向决定。
[0038] (2)电容公式及其输入输出特性
[0039] 矩形平行板电容器的初始电容为：
[0040]
、4)
[0041] 式中，e。真空介质电常数为8. 85PF/m，e ^ 2. 5为电介质的相对介电常数。d。 受〇n的激励产生相对变形e n= S n/dQ= 〇 n/E，代入⑷得到输入输出特性
[0042]
(5)
[0043] (3)法向应力作用下的线性度和灵敏度
[0044] a、法向线性度
[0045] 在（5)式中分母中，故Cn= f(Fn)的关系是非线性的，因转换量程中的最大 值〇n_与介质弹性常数E相比，e n是个很小的量，即分母中e n〈〈l，将（5)按级数展开并 略去二次方以上的高阶无穷小，（5)式可简化为：
[0046]
(6)
[0047] 可见在匕与F n的转换特性中的法向线性度的最大相对误差接近于零。
[0048] b、灵敏度
[0049]按法向灵敏度的定义k
[0050]按（6)式可得线性灵敏度，
[0051] Snl=C〇/AE= e〇er/d〇E (7)
[0052] 而按（5)式则
[0053]
(8)
[0054] Sn2?Fn而变，F n愈大，Sn2愈大，在整个转换特性上呈轻微非线性。
[0055](4)切向应力TjPty激励下的电容变化
[0056] 切向应力tjPt￥并不改变极板的几何尺寸参数b。和a。，对介质厚度d。也不产 生影响。然而^和ty改变了平行板电容器的空间结构，正向面对的上下极板之间发生了 错位偏移。现以0X方向为例，极板在T x作用下的错位偏移s x。
[0057] 在图3中当t零时，a。上=a。下是正对的，基板之间有效截面AT =a。? b。;在 图4中，在右向的作用下，上极板相对于下极板产生了向右的错位偏移S x，从而使上下 极板之间在计算电容时的有效面积AT = (a。_ 5 x) ? b。;图5中，当t左向时，错位偏移 SJlj向左，而AT= (afSJ *b。，有效面积的减少量相同，由此产生的电容为：
[0058]
(9)
[0059] 根据剪切虎克定律
[0060]Tx= T x * G = G ? S x/d〇 (10)
[0061] 将（10)代入（9)可得
[0062]
[0063]