Hallo liebe Forumsteilnehmer Ich probiere gerade einen Kapazitätsmesser zu bauen. Dazu lade ich einen Kondensator für eine bestimmte Zeit und messe dann die Spannung mit dem ADC. Das klappt auch.Danach setzt ich den PORT, an dem ein Ende des Kondensators anliegt wieder LOW, um ihn zu entladen. Das gleiche widerholt sich dann immer wieder. Nun das Problem: Da der Kondensator sich nie ganz entlädt, nimmt die Spannung mit jedem Ladevorgang zu. Um dem zu begegnen, müsste ich anstatt das eine Ende auf LOW zu legen, das Ende an eine negative Spannung legen, um ihn ganz zu entladen, oder sehe ich das falsch? Wenn ich recht habe, wie kann ich das anstellen und wenn es eine bessere Lösung gibt, könnt ihr die mir natürlich gerne Kund tun. Gruß Steph
Wie lange wartest du beim Entladen? Entlädst du ihn über einen Widerstand?
Einfacher und wesentlich genauer wird es, wenn Du einfach die Zeit mißt, bis der Kondensator sich auf eine bestimmte Spannung aufgeladen hat. Der AVR kann dafür den Komparatoroutput direkt als ICP-Eingang benutzen. Und dann ist natürlich die Entladeschlußspannung egal, da bei jeder Messung konstant. Und man muß kein großes Brimborium um die Ladekennlinie machen, ein einfacher Widerstand an VCC reicht. Ob E-Funktion oder Konstantstromquelle ist eagl. Peter
dann nimm als Port-Pin einen der PWM ausgeben kann und misst einfach die welligkeit... oder wenn du sonst nix mehr verändern willst miss einfach die spannung vor dem ladevorgang und rechne einfach mit einem kleinen sprung... also wenn dein C sagenwirmal vor dem laden 1V hätte und du legst dann deinen Port-Pin auf 5V dann wird sich deine spannung mit 1V+4V(1-e^(-t/tau) ändern... Das ganze setzt aber voraus, dass du länger entlädst wie lädst... sonst hast du irgendwann eine so hohe spannung am C, dass du mit keine vernünftigen dU/dt bekommst... Messen kannst du übrigens beim Laden und beim Entladen...
Etwas genauer sollte man sagen, dass der übliche Weg ist, die Zeit zwischen zwei Ladezuständen zu messen, z.B. die Zeit zwischen 1/3 Umax und 2/3 Umax. Umax ist dabei die Ladespannung (üblicherweise die Versorgungsspannung). Statt 1/3 und 2/3 gehen auch andere Werte, z.B. 1/2 und 3/4. Bei dieser Methode muss man den Kondensator nur unter die im Beispiel genannten 1/3 Umax entladen, statt auf 0V. Weiterhin, und das ist sehe nett, fällt bei der Kapazitätsberechnung Umax raus, so dass man den genauen Wert der Betriebsspannung nicht kennen muss. Sie muss nur über den Messzeitraum stabil sein.
@Peter: So viel genauer wird das nicht.. du musst schauen, dass du möglichst deinen Zählerwert und deine Spg-Änderung maximierst... Also eine Kombination aus beidem wäre sicher das idealste... Const-I quelle (damit dein dU/dt nicht nach einer e-Potenz abnimmt sondern konstant bleibt) die bis 5V (5V weil man will ja auch 6.3V Cs messen ;) konstant bleibt zum laden Bei 5V einen Analog-komperator damit man weis wann das vorgekommen ist. dann rechnet man eben mit dem Zählerwert die Kapazität aus oder beim Timer-Overflow aufhören zu laden und schaun welche Spannung am C anliegt... Damit bekommt man auch die Kapazität... Beides wird aber bei langen Messzeiten zum Problem... Stichwort "Dielektrische Absorbtion"... Weiters gibts dann noch einen Parallel-R der bei kleinen I ziemlich ins Gewicht fallen kann.... Ich würd also vorteilhafter weise wenns genau sein soll mit Wechselstrom/spannung arbeiten.. da bekommt man dann die Parasiten vom DUT "gratis" mit aus der Messung ;) Es ist also eine Frage der gewünschten Genauigkeit... ich würde mal sagen zum Elko-Messen reicht Spannung vor und nach dem Sprung messen und die Zeit Messen locker aus ;) Willst du hochpräziese C bestimmen würd ich Wechselspg an ein RC-Glied anlegen und die Phase bestimmen... oder gleich mit einer Brücke arbeiten... 73
Hans wrote: > So viel genauer wird das nicht.. du musst schauen, dass du möglichst > deinen Zählerwert und deine Spg-Änderung maximierst... Na aber hallo, das wird wesentlich genauer, da viele Fehlerquellen wegfallen (z.B. VCC kürzt sich raus). Außerdem hat der ADC nur popelige 10Bit, ein Timer kann dagegen 32Bit Auflösung ohne Probleme (größerer Meßbereich). > Also eine Kombination aus beidem wäre sicher das idealste... Wüßte nicht wozu. Der ADC bringt garnichts. > Const-I quelle (damit dein dU/dt nicht nach einer e-Potenz abnimmt > sondern konstant bleibt) die bis 5V (5V weil man will ja auch 6.3V Cs > messen ;) konstant bleibt zum laden Na super, damit der TK Deiner Stromquelle auch noch die Messung verfälscht. Es reicht völlig, die Komparatorschwelle nicht in den oberen flachen Bereich der E-Funktion zu legen, 50% ist ein guter Wert. > Beides wird aber bei langen Messzeiten zum Problem... Stichwort > "Dielektrische Absorbtion"... Weiters gibts dann noch einen Parallel-R > der bei kleinen I ziemlich ins Gewicht fallen kann.... Kein Problem, einfach verschiedene zuschaltbare Ladewiderstände vorsehen (Autorange). > Ich würd also vorteilhafter weise wenns genau sein soll mit > Wechselstrom/spannung arbeiten.. da bekommt man dann die Parasiten vom > DUT "gratis" mit aus der Messung ;) Er will bestimmt nicht ein 10.000,-€ Meßgerät nachbauen. Peter
Für die MSP430 gibt es da eine nette Appnote dazu: http://focus.ti.com/general/docs/techdocsabstract.tsp?abstractName=slaa129b Dort wird zwar ein unbekannter Widerstand benutzt um einen bekannten Kondensator zu laden aber das geht natürlich ohne Probleme auch andersherum. So hab ich mir zumindest mal ein Kapazitätsmeßgerät gebaut :)
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