So wie es scheint gibt es nur einen klitzekleinen Unterschied im
Messverfahren:
Bei der Messung der Kondensatorspannung mittels Konstantstrom (Methode
1) ist die Messdauer direkt proportional zur Kondensatorspannung. Was
man mit dem Single-/Dual-Slope-ADC-Messverfahren vergleichen kann.
Bei der Messmethode des AD7142 (Methode 2) kommt ein Sigma-Delta-ADC
zum Einsatz, der im Prinzip auch nichts anderes als ein Integrator ist.
Mal vorsichtig umschrieben, ist er ein getakteter, addierender
Bit-Stream-Wandler.
Die Frage ist nur wie der AD7142 die kapazitive Änderung intern
detektiert. Was genau er also, von wo nach wo, vom Rechtecksignal
integriert gibt leider auch das Datenblatt nicht wieder.
Es könnte aber durchaus der Spannungs- oder Stromabfall bzw. -anstieg
des Rechtecksignales hinter dem Kondensator sein. Meine Vermutung ist,
das eine Messung mit dem Ablauf der High- und/oder Low-Zeit des
Rechtecksignales abgeschlossen ist. Bei gegebenem Quellwiderstand der
Rechteckquelle ergeben sich entsprechende Lade-Entladekurven. Da der
AD7142 noch div. Register für 'Averaging', 'Offset' und 'Gain' besitz,
kann man u.a. auch den Quellwiderstand verändern, usw., um eben im
interessanten Bereich des Wandlers zu bleiben, d.h. da wo man die
Thresholds gesetzt hat.
Alles in allem stellt der AD7142 ohne Frage eine hochintegrierte
hochgenaue Universallösung für kapazitive Sensoren da, während man mit
der Methode 1 noch viel zusätzliche Elektronik herumbauen muß und evtl.
nicht die hohe Auflösung von 16-Bit erreicht.
Übrigens ein Sigma-Delta-ADC lässt sich recht einfach mit 2 OpAmps und
ein paar Widerständen und einem Kondensatoren realisieren. Wieviele
"0"-en und "1"-en der Wandler über einen bestimmten Zeitraum, und
abhängig von der Eingangsspannung, ausgibt, ist mit recht einfachen
Mitteln mit Mikrocontrollern völlig unkompliziert lösbar. Allerdings hat
ein Mikrocontroller auch mit dem Single- oder Dual-Slope-Verfahren keine
Probleme. ;-)
