一種球面電容式平面水平檢測裝置製造方法
2024-03-25 09:38:05
一種球面電容式平面水平檢測裝置製造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種球面電容式平面水平檢測裝置，由塑料球面（1）、固定電極A（2）、固定電極B（3）、固定電極C（4）、液態動電極（5）、底座（6）、電容轉換電路（7）和單片機系統（8）組成。塑料球面（1）成空心球形，內部裝有一半容量的導電液形成液態動電極（5）、塑料球面（1）外表面從縱向分成三等分球面，每三分之一球面鍍上金屬膜構成三個固定電極，三個固定電極之間相互絕緣，三個固定電極與液態動電極（5）構成三個可變電容，當底座放置在水平面時，三個電容的容量相等，當平面傾斜時，三個電容容量發生變化，電容增大的面位置低，電容減小的面位置高，從而判斷平面水平。
【專利說明】一種球面電容式平面水平檢測裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及傳感、機械、儀表及製造技術，特指用於測量平面是否水平電子水平儀。
【背景技術】
[0002]傳統的水平儀為氣泡型水平儀，氣泡型水平儀主要依靠氣泡偏移水準器中間位置的偏移量來測量工件表面某一區域的不平度。其缺陷在於:氣泡型水平儀對溫度很敏感，隨著溫度的升高，氣泡長度變化，氣泡管內腔的尺寸也變化，導致儀器測量誤差增大；其次，氣泡型水平儀各工作面要在使用前要根據氣泡的位置來判斷水平儀的零位是否準確，且只能測量有限方向的水平程度，不能檢測出傾斜的角度；再則，被測平面水平與否靠眼睛觀測水準氣泡相對與零位的偏離程度來獲得，檢測結果具有人為性。本專利設計一種球面電容式水平檢測裝置，為水平儀電子化創造條件。
【發明內容】
[0003]該實用新型解決傳統氣泡式水平儀靈敏度、精確度低，不能進行數字顯示等不足。該實用新型由塑料球面(I)、固定電極A (2)、固定電極B (3)、固定電極C (4)、液態動電極(5)、底座(6)、電容轉換電路(7)和單片機系統(8)組成；塑料球面(I)成空心球形，內部密封並裝有一半容量的導電液形成液態動電極(5)，塑料球面(I)外表面從縱向分成三等分球面，每三分之一球面鍍上金屬膜構成三個固定電極分別為固定電極A (2)、固定電極B
[3]、固定電極C(4)，三個固定電極之間相互絕緣、與液態動電極(5)構成三個可變電容；三個可變電容器連接到電容轉換電路(7 )，處理電路連接到單片機系統(8 )。底座(6 )用於固定整個球面電容。塑料球面(I)成空心球，球面壁厚度均勻，當底座放置在水平平面時，三個電容器的容量相等，當底座傾斜時，三個電容器容量發生變化，位置低的面電容量增大，位置高的面電容量減小，從而判斷平面水平。
[0004]該實用新型的有益效果是體積小，重量輕，安裝方便。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0005]圖1為結構示意圖，圖2為俯視圖，圖3為主視圖，圖4電路方框圖。圖1?圖4中，I為塑料球面、2為固定電極A、3為固定電極B、4為固定電極C、5為液態動電極、6底座、7為處理電路、8為單片機系統。
【具體實施方式】
[0006]該實用新型由塑料球面(I)、固定電極A (2)、固定電極B (3)、固定電極C (4)、液態動電極(5 )、底座(6 )、電容轉換電路(7 )和單片機系統(8 )組成；塑料球面(I)成空心球形，球面壁厚度均勻，內部密封並裝有一半容量的導電液形成液態動電極(5)，塑料球面
(I)外表面從縱向分成三等分球面，每三分之一球面鍍上金屬膜構成三個固定電極分別為固定電極A (2)、固定電極B (3)、固定電極C (4)，三個固定電極之間相互絕緣、與液態動電極(5)構成三個可變電容；三個可變電容器連接到電容轉換電路(7)，處理電路連接到單片機系統(8)。底座(6)用於支撐整個球面電容，當底座放置在水平平面時，三個電容器的容量相等，當底座傾斜時，三個電容器容量發生變化，位置低的面電容量增大，位置高的面電容量減小，從而判斷平面水平。
[0007]本實施例中，電容轉換電路(7)為兩片電容數字轉換晶片AD7150，直接將三個電容器的容量轉換成數字值，由單片機系統(8)讀取結果，並在單片機中計算出電容值。單片機通過三個電容值的大小可計算出底座(6 )所在平面傾斜角度。
[0008]本實施例中，單片機系統(8)包括單片機、單片機復位電路、晶振、按鍵和顯示器，單片機採用STC12LE4052，採用+3.3V電源供電。
[0009]本實施例中，塑料球面(I)的外直徑為20mm，塑料球面壁厚為0.5mm，球內導電液米用水銀。
【權利要求】
1.一種球面電容式平面水平檢測裝置，其特徵是該裝置由塑料球面(I )、固定電極A(2)、固定電極B (3)、固定電極C (4)、液態動電極(5)、底座(6)、電容轉換電路(7)和單片機系統(8)組成；塑料球面(I)成空心球形，內部密封並裝有一半容量的導電液形成液態動電極(5)、塑料球面(I)外表面從縱向分成三等分球面，每三分之一球面鍍上金屬膜分別構成固定電極A (2)、固定電極B (3)、固定電極C (4)，三個固定電極之間相互絕緣、與液態動電極(5 )構成三個可變電容；三個可變電容器連接到電容轉換電路(7 )，處理電路連接到單片機系統(8)。
2.根據權利要求1所述的一種球面電容式平面水平檢測裝置，其特徵是底座(6)用於固定整個球面電容。
3.根據權利要求1所述的一種球面電容式平面水平檢測裝置，其特徵是塑料球面(I)成空心球形，球面壁厚度均勻，當底座放置在水平平面時，三個電容器的容量相等，當底座傾斜時，三個電容器容量發生變化，位置低的面電容量增大，位置高的面電容量減小，從而判斷平面水平。
【文檔編號】G01C9/20GK203704921SQ201420100164
【公開日】2014年7月9日 申請日期:2014年3月6日 優先權日:2014年3月6日
【發明者】劉志壯, 張文昭 申請人:湖南科技學院