Hi,
ich möchte einen kapazitiven Näherungsschalter mit folgenden gegebenen
Materialien erstellen.
Ich habe zwei Aluminiumplatten
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| | + 5 V Platte 1
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<- Bewegung | | GND Platte 2
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Nun bewege ich Platte 2 in Pfeilrichtung immer weiter nach rechts und
müsstee somit die Kapazität dieses "Plattenkondensators" durch die
grössere Fläche erhöhen.
Nun möchte ich eine Kennlinie mit einer Ausgangsspannnung Uout =
f(Überlappung) mittels einer Schaltung erzeugen, die man z.B. durch
Potentiometer kalibirern kann.
Hat jemand schon einmal soetwas gemacht bzw. kennt Informationen die mir
dabei helfen könnten. Bin im Internet auf folgende Schaltung gestossen.
http://www.atx-netzteil.de/schaltungen-elektronikseite/kapazitiver_sensor_schaltplan.GIF
Vielleicht hat jemand ja Erfahrungen mit so einem Thema gesammelt.
Vielen Dank im Voraus
:
Verschoben durch Moderator
Wie groß sind die Platten und der Abstand denn? Das wird ziemlich fusselig. Die Platten werden eine Kapazität von nur wenigen Pikofarad haben, und du willst offenbar nur mit Gleichspannung (statt bspw. mit HF) messen. Da bliebe nur die Messung des Lade-/Entladestroms, bei den fließenden geringen Strömen wird das wenig reproduzierbar sein. Vielleicht beginnst du ja lieber mal ganz von vorn und schreibst, welche Art von Problem du mit dieser Anordnung eigentlich lösen willst.
Sieht fast wie ein Drehko aus. Das wäre ja auch ein schöner "Sensor" für Winkel oder Längen. Muß doch gleich mal nachsehen gehen .... :) Blackbird
Ganz mit DC kann man die Kapazität kaum messen. Aber auch schon mit 10 kHz kann man relativ gut kleine Kapazitäten messen. Mit HF hat man weniger rauschen, aber dafür andere Probleme. Der Aufbau mit nur 2 Platten ist aber ungünstig, denn das El. Feld ist ziehmlich ausgedehnt und reagiert entsprechend auch, wenn sich etwas weiter Weg was Leitfähiges verschiebt. Außerdem hängt die Kapazität auch vom Abstand der Platten ab. Der müßte entsprechen auch konstant gehalten werden. Ein erster Schritt wäre es 3 Platten zu nehmen: eine bewegleiche wird zwischen 2 feste mit festem Abstand eingeschoben. Damit ist das Feld im wesenslichen auf den Zwischenraum beschränkt, und Fehler im Abstand kompensieren sich in 1 ter Näherung. Aus den 2 äußeren Platten kann man dann auch ein Rechteckiges Rohr machen, für eine gute Abschirmung.
So folgendes: Die beiden Platten haben immer denselben Abstand. Sie bewegen sich nur in sozusagen x Richtung übereinander, der Abstand wird konstant gehalten. Bei einer maximalen Überlappung entsteht eine Fläche von 23,2 cm^2. Die entstehende Kapazität beträgt somit maximal ca. 20 pF. Nun hatte ich mir folgendes überlegt. Ich benötigte am besten einen, gegebenenfalls zwei IC(s), der (die) folgendes kann, wahrscheinlich einen PLL IC: 1.) Erzeugung einer HF Frequenz (Rechteck) durch einen internen RLC Schwingkreis, wo man an einen PIN mittel externen C`s die Frequenz des Schwingkreises beeinflussen kann, als Aufnahme des "Sensors" 2.) Einen digitalen Phasendetektor als Uregel=f(frequenzdrift), mit einem externen Ausgang der Regelspannung Somit könnte ich eine Kennlinie Uregel = f(Überlappung) aufbauen. Kennt jemand gegebenenfalls ICs für die beiden Funktionblöcke; ------------------------- ------------------ | | | | | RLC OSC | | Digitaler PD | | mit externer Regelung | --> | mit Regelspg. | | über C oder L | | Ausgang | | | | | ------------------------- ------------------
Danke erstmal ich will aber keinen digitalen Wert über SPI einlesen, sondern eine analoge Spannung, wie sie der Phasendetektor ausgibt über einen Schwellwert Komparator detektieren.
So nun habe ich einen Baustein gefunden: http://www.analog.com/static/imported-files/data_sheets/AD650.pdf Ein Frequency to Voltage Converter. Nur hab ich von so einem Ding noch nie etwas gehört. Mit einem simplen verstellbaren Oszillator: http://www.elektronik-magazin.de/page/digitaler-rc-oszillator-13 müsste die Sache doch realisierbar sein, oder was meint ihr?
PLL IC -> VCO, mit deinem Platten-C. nen Schwingkreis bauen, und die Regelspannung des PLL´s als Referenzsignal, welches der Frequenzabweichung entspricht, verwenden ;) So würd ich es machen. Gruß Anselm
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