一种基于三维压力检测的三角架装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种三角架装置，具体涉及一种能够微调的基于三维压力检测的三角 架装置。
【背景技术】
[0002] 三角架包括支承测量设备（水平仪、测量用觇标板（target)、经炜仪或全站仪 等）、望远镜、照相机或照明设备等这样的各种设备的顶板（工作台）和摆动自如地与该顶 板相连结的三个能伸缩的支腿。在各支腿的下端设置有尖端部，从而能够易于将三角架定 位于地面等。
[0003] 三角架摆放水平过程中，顶板机座内的气泡易偏离难处于中心位置，对于初学者 来说，困难很大，不利于学习的积极性和，对于使用者来说，不能快速简单的架设好基础工 具三角架也很是占用工作时间。此外，三角架的支腿通常很长，初学者调节使用时，按照常 规要领，先固定两只架腿，调节第三只架腿，使得气泡大致居中，但是由于架腿的高度，需要 两人相互配合完成，一人观察气泡，一人调节架腿，两人相互配合才能更好的完成工作占有 了人力资源，不利于初学者自学研宄。
【发明内容】
[0004] 根据以上现有技术的不足，本发明提出一种基于三维压力检测的三脚架装置，通 过增设传感器监测气泡压力输出支腿需要偏移量数据值，解决了人工实验调节三脚架平衡 凭借经验的问题，具有调节精度高，调节方便的优点。
[0005] 为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种基于三维压力检测的三脚架 装置，所述三脚架包括机座和连结在机座底端可伸缩的支腿，三脚架装置还包括传感单元 和显示屏，传感单元中包括处理器和多个三维压力传感器，三维压力传感器均匀安装在机 座内部用以监测机座上设置的气泡给机座的压力值，处理器连接三维压力传感器根据传感 器测量的压力值计算出各个传感器内部驱动极板的位移和传感器之间的位移差值，处理器 的计算结果显示在处理器连接的显示屏上，显示屏安装在支腿的上端部，所述三维压力传 感器包括控制单元、与控制单元分别连接的X方向电容单元组和Y方向电容单元组，所述X 方向电容单元组和Y方向电容单元组均包括电容单元模块，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，控制单元连接传感单元的处理器。
[0006] 上述装置中，所述电容单元模块包括由两个以上宽度％长度b ^的条状电容单元 组成的第一条状电容单元组和两个以上宽度k%长度b ^的条状电容单元组成的第二条状 电容单元组。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3&和右差位右 + δρ其中，为条状电容单元的驱动电极长度，Idc^为条状电容单元的感应电极长度，所 述差位δ& = ，且Ss Zdtr 其中d(i为条状电容单元介质厚度，G为弹性介质的抗 剪模量，τ_为最大应力值。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as，所述平行板面积S = M (a(l+2a s +kaj k/2，其中，M为条状电容单元数量，Idci为条状电容单元的长度，a ^条状电容单 元的宽度。所述条状电容单元的宽度i
，其中，Cltl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。
[0007] 上述装置中，所述三维压力传感器的安装数量等于支腿的数量，三维压力传感器 的安装是根据支腿的分布区间安装的，每个三维压力传感器对应于每个支腿。所述三脚架 装置得支腿包括微调支腿、伸缩支腿和支撑脚，微调支腿位于伸缩支腿上端部部位，支撑脚 连结在伸缩支腿的底端，微调支腿上设有微调支腿长度的曲柄，曲柄控制是手动或电动控 制。所述微调支腿开设有螺杆内腔，螺杆内腔内安装有螺纹丝杠，螺纹丝杠与螺杆内腔间隙 配合，螺纹丝杠在螺杆内腔内滑动连接式的间隙配合，微调支腿上设置有传动箱，传动箱 内设置有传动螺母，传动螺母通过螺纹旋设在螺纹丝杠上，传动箱内腔与螺杆内腔相通，曲 柄前端穿入到传动箱内啮合连接传动螺母，曲柄的后端位于传动箱外部。所述微调支腿开 设有螺杆内腔，螺杆内腔内安装有螺纹丝杠，螺纹丝杠与螺杆内腔间隙配合，螺纹丝杠在螺 杆内腔内滑动连接式的间隙配合，微调支腿上设置有传动箱，传动箱内设置有传动螺母， 传动螺母通过螺纹旋设在螺纹丝杠上，传动箱内腔与螺杆内腔相通，曲柄前端穿入到传动 箱内啮合连接传动螺母，曲柄的后端位于传动箱外部，曲柄位于传动箱的部分连接三脚架 装置中设置的马达，处理器中设有连接监测曲柄转动角度的角度传感器，处理器控制马达 的工作状态。所述支撑脚包括铰球、铰球座、接地构件、尖端和支撑板，铰球设置在支撑脚底 端，铰球设置在支撑脚的铰球座内，伸缩支腿底端和支撑腿通过铰球连接，支撑脚底端的铰 球座通过接地构件链接尖端，接地构件外旋设支撑板，支撑板上设有一圈肋板，支撑板和肋 板的厚度之和大于尖端的长度。
[0008] 本发明有益效果是：本发明中在机座内的气泡下设置了中间层，中间层中安装了 三维压力传感器，三维压力传感器用以监测气泡对机座的压力，本发明提供的三维压力传 感器是经过改良的精准传感器，利用本发明提供的传感器能够有效解决三维力相互影响， 从而使法向与切向转换都达到较高的线性、精度与灵敏度。通过精确测量气泡施加的力，可 以通过传感器的输出值计算出三维压力传感器驱动极板的偏移量以及计算出传感器对应 支腿需要偏移量，所以支腿的需要移动距离一目了然，不需要多次重复及实验，节省了很多 麻烦。此外，本发明中还设置了微调支腿，可以手动微调或者直接进行电动完成微调控制， 微调支腿的设置，使得支腿长度调节更加精准，自动控制的设置更大程度上解放了人力。
【附图说明】
[0009] 下面对本说明书附图所表达的内容及图中的标记作简要说明：
[0010] 图1是本发明的【具体实施方式】的三角架装置的结构示意图。
[0011] 图2是本发明的【具体实施方式】的机座的结构示意图。
[0012] 图3是本发明的【具体实施方式】的条状电容单元及其坐标系。
[0013] 图4是本发明的【具体实施方式】的条状电容单元示意图。
[0014] 图5是本发明的【具体实施方式】的条状电容单元右向偏移示意图。
[0015] 图6是本发明的【具体实施方式】的条状电容单元左向偏移示意图。
[0016] 图7是本发明的【具体实施方式】的宽度为％和ka ^电容对受力偏移图。
[0017] 图8是本发明的【具体实施方式】的平行板三维力压力传感器结构图。
[0018] 图9是本发明的【具体实施方式】的单元电容对的信号示意图。
[0019] 图10是本发明的【具体实施方式】的平行板电容器剖面结构。
[0020] 图11是本发明的【具体实施方式】的微调支腿的结构示意图。
[0021] 图12是本发明的【具体实施方式】的支撑脚的结构示意图。
[0022] 图中1为机座，2为支腿，3为气泡，4为上表层，5为中间层，6为下层，7为显示屏， 8为微调支腿，9为伸缩支腿，10为支撑脚，11为卡合部，12为螺杆内腔，13为螺纹丝杠，14 为传动箱，15为传动螺母，16为曲柄，17为铰球，18为铰球座，19为接地构件外，20为支撑 脚尖端，21为支撑板，22为肋板，，23为上PCB基板，24为下PCB基板，25为驱动电极铜箔， 26为感应电极铜箔。
【具体实施方式】
[0023] 下面对照附图，通过对实施例的描述，本发明的【具体