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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Auswertung Kapazitiver Sensoren


Autor: Carsten (Gast)
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Hallo,

hat von euch jemand Erfahrung mit dem Messen von Kapazitiven Sensoren.

Ich möchte eine Schaltung entwickeln, die es ermöglicht eine Kapazität 
im Bereich zwischen 1 und 50pF auszuwerten. Der Knackpunk an der Sache 
ist, dass ich 200 mal pro Sekunde auf die Kapazität zurück schließen 
muss und das bei einer Auflösung im Femtofaradbereich.

Hat hierzu jemand Erfahrungen gesammelt?
Kennt jemand gute Literatur um sich in die Materie der Kapazitätsmessung 
einzulesen?

Wissensgrundlagen aus 6 Semestern Elektrotechnikstudium sind vorhanden.
vielen Dank für eure Hilfe.

Grüße Carsten

Autor: Holger (Gast)
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Autor: annerer (Gast)
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wie sehen deine sensoren aus? sind das "nur" kupferflächen? willst du 
damit was schalten / steuern? oder die kapazität tatsächlich messen? was 
genau hast du vor?

zum schalten/steuern/annäherung erkennen gibt es von cypress 
mikrocontroller, die direkt kapazitive sensoren zur berührungserfassung 
+ annäherungserkennung ansteuern können.

Autor: Ulrich (Gast)
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Eine Methode ist eine Oszillator, wo die gesuchte Kapatzität die 
Frequenz festlegt. Frequenzen lassen sich sehr genau messen, auch in 
relativ kurzer Zeit. Wenn die Kapatzität nicht gegen Masse, sonder mit 2 
freien Aschlüssen, ist, kann man auch den Strom durch die Kappatzität 
bei einer Frequenz von z.B. 20 kHz messen. Mit einen entsprechend 
schnellen AD kann man den ganzen Kruvenverkauf messen und auch eine gute 
Auflösung bekommen. Im Prinzip solle sogar eine Soundkarte mit einem 
Transimpdanzverstärker reichen.

Autor: Düsentrieb (Gast)
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wenn du mit deiner kapazität nen oszillator baust, zb 5pf dazu -> gibt 
6..55pf , und zb dann frequ. von 40..80Mhz bekommst:
frequ etwa 6 stellig auszuwerten, geht mit zähler sehr einfach
damit bekommste etwa 1..2 fF auflösung

Autor: Latissimo (Gast)
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Willst du jetzt messen oder ne Betätigung auswerten?

Für das Feststellen der Betätigung würde ich eine Referenzkapazität 
vorschlagen, die dann per digitale Ladepulse geladen wird. Die Anzahl 
der Ladepulse gibt dir aufschluss über die Betätigung





ladepuls-----T1-----Cref-------zum MCU
         |   |(b)     |
          ---|        |
             |        |(GND)
             |
             |
        Kapafläche

Autor: Carsten (Gast)
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Vielen Dank für die rege Hilfe!

Ich möchte tatsächlich die Kapazität messen.

Ich habe eigentlich 2 Anwendungsgebiete. Zum einen die Messung der 
Kapazität zwischen 2 ungeladenen Kupferplatten ohne alles.

Zum anderen die Anwendung zur Auswertung von Kapazitäten zwischen 
Kupferplatten die mit bis zu 1600V vorgespannt sind.


gruß Carsten

Autor: Ulrich (Gast)
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Die Oszillatorfrequenz braucht gar nicht so groß sein. Eine hohe 
Frequenz hat zwar Vorteile (weniger Rauschen bei gleicher Spannung), 
aber wenn man kein aF Auflösung braucht kann man auch deutlich niedriger 
gehen. Dann wird es einfacher mit den Funkstörungen.

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