mikrocontroller.net

Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik "Einpolig" bzw. Kapazitiv Information übertragen


Announcement: there is an English version of this forum on EmbDev.net. Posts you create there will be displayed on Mikrocontroller.net and EmbDev.net.
Autor: Alex G. (dragongamer)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hallo Community,

habe mal wieder ein Experimentierprojekt vor. Das Ziel ist es den 
Kontakt von zwei Objekten - z.B. ein Handschuh und eine Fläche, oder 
auch zwei Handschuhen zu detektieren.
Elektronik kann in beiden Objekten verbaut werden. Es sollten dabei aber 
folgende Bedingungen gelten:

- Es soll (so gut wie) keine Fehlauslösung auf andere Art geben
- Die zwei Objekte dürfen ausschließlich am Berührungspunkt in 
irgendeiner Weise verbunden sein.
- Es soll in unter <1/2s ausgelöst werden
- Nach möglichkeit sollte die Technik flach sein (um in einem Handschuh 
zu passen)

Aufgrund dieser Einschränkungen gehen weder Schalter-Systeme noch 
Stromkreisbildende Systeme wie in Fecht-Anzügen.
Optische Methoden (IR/UV LEDs + Sensoren) erfordern sehr viel 
Verdrahtung und würden wahrscheinlich schon vor der Brührung auslösen.
Ähnliches gilt für induktive Verfahren wie NFC.

Deswegen bin ich auf die Idee gekommen ob man irgendwie information 
durch kapazitive Taster aufmodulieren könnte.
Die können ja dazu gebracht werden, Berührung von größeren Körpern sehr 
gut zu erkennen. Nun braucht es nur eine Möglichkeit, zu identifizieren 
was berührt hat (damit nicht jeder Gegenstand/Person zur Auslösung 
führt).

Das Thema "Kapazitive Informationsübertragung" scheint zu existieren, 
ist aber wohl nur Forschungsfeld.
Kennt jemand zufällig doch praktische Anwendungen von etwas derartigem?
Wäre sowas überhaupt denkbar möglich?

Oder hat vieleicht jemand eine andere idee wie man nur über einen 
einzigen Kontakt, sowas wie eine ID (2-3 byte) übertragen könnte?

Schon mal großen Dank :)

Autor: Klaus R. (klara)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Alex G. schrieb:
> - Es soll (so gut wie) keine Fehlauslösung auf andere Art geben
> - Die zwei Objekte dürfen ausschließlich am Berührungspunkt in
> irgendeiner Weise verbunden sein.
> - Es soll in unter <1/2s ausgelöst werden
> - Nach möglichkeit sollte die Technik flach sein (um in einem Handschuh
> zu passen)

Ich würde sagen, eine Heftzwecke im Handschuh mit der Spitze nach außen. 
Die Heftzwecke erfüllt jede Forderung.
mfg klaus

Autor: Lothar M. (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Alex G. schrieb:
> Das Ziel ist es den Kontakt von zwei Objekten - z.B. ein Handschuh und
> eine Fläche, oder auch zwei Handschuhen zu detektieren.
Ein leerer Handschuh? Oder einer mit einem Menschen drin?

Autor: georg (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Alex G. schrieb:
> Deswegen bin ich auf die Idee gekommen ob man irgendwie information
> durch kapazitive Taster aufmodulieren könnte.

Kapazitive Taster reagieren auf die Änderung der 
Dieelektrizitätskonstante in ihrer Umgebung, z.B. durch einen Finger 
(v.a. das Wasser darin).

Man kann aber die Dieelektrizitätskonstante von irgendwas nicht 
gesteuert ändern, nur etwa den Abstand - so funktionieren eben die 
Taster. Eine realistische Möglichkeit den Abstand geschaltet zu ändern 
sehe ich aber nicht, du willst ja wohl keinen Motorantrieb einbauen.

Georg

Autor: Alex G. (dragongamer)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Klaus R. schrieb:
> Alex G. schrieb:
>> - Es soll (so gut wie) keine Fehlauslösung auf andere Art geben
>> - Die zwei Objekte dürfen ausschließlich am Berührungspunkt in
>> irgendeiner Weise verbunden sein.
>> - Es soll in unter <1/2s ausgelöst werden
>> - Nach möglichkeit sollte die Technik flach sein (um in einem Handschuh
>> zu passen)
>
> Ich würde sagen, eine Heftzwecke im Handschuh mit der Spitze nach außen.
> Die Heftzwecke erfüllt jede Forderung.
> mfg klaus
Nicht wirklich - das könnte jeder mit einer Nadel auslösen.

Lothar M. schrieb:
> Alex G. schrieb:
>> Das Ziel ist es den Kontakt von zwei Objekten - z.B. ein Handschuh und
>> eine Fläche, oder auch zwei Handschuhen zu detektieren.
> Ein leerer Handschuh? Oder einer mit einem Menschen drin?
Tendenziell letzteres.


georg schrieb:
> Alex G. schrieb:
>> Deswegen bin ich auf die Idee gekommen ob man irgendwie information
>> durch kapazitive Taster aufmodulieren könnte.
>
> Kapazitive Taster reagieren auf die Änderung der
> Dieelektrizitätskonstante in ihrer Umgebung, z.B. durch einen Finger
> (v.a. das Wasser darin).
>
> Man kann aber die Dieelektrizitätskonstante von irgendwas nicht
> gesteuert ändern, nur etwa den Abstand - so funktionieren eben die
> Taster. Eine realistische Möglichkeit den Abstand geschaltet zu ändern
> sehe ich aber nicht, du willst ja wohl keinen Motorantrieb einbauen.
>
> Georg

Das sind gute Stichworte. Mir war noch nicht ganz klar wie die 
Touch-Schalter exakt auslösen, aber das macht nun Sinn.

Bringt mich auf die Idee mit einer Pumpe könnte man mehr oder weniger 
Wasser in eine Art Schwamm pumpen und damit den Wert ändern.
Das ginge aber nicht grade schnell oder praktikabel.
EDIT: Oder ginge es die Schalter auf ein ganz bestimmtes Material 
abzustimmen, so dass sie auf andere Menschen nicht mehr reagieren?


Hmm, wie wäre es mit Hochfrequenz? Den Handschuh und das Objekt 
leitfähig machen und jeweils an einen Oszilator anschließen - wenn sie 
verbunden werden, ändert sich die Resonanz der damit erheblich 
vergrößerten Antenne.
In dem Feld tappe ich Wissensmäßig allerdings gänzlich im Dunkeln.

: Bearbeitet durch User
Autor: georg (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Alex G. schrieb:
> Hmm, wie wäre es mit Hochfrequenz?

Nimm doch mal so einen Taster und versuch mit dem Finger einen Morsecode 
zu tippen. Software für Morsesignale gibt es ja schon ewig.

Dann musst du den Benutzern nur noch das Morsen beibringen...

Georg

Autor: Klaus R. (klara)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Alex G. schrieb:
> Hmm, wie wäre es mit Hochfrequenz? Den Handschuh und das Objekt
> leitfähig machen und jeweils an einen Oszilator anschließen - wenn sie
> verbunden werden, ändert sich die Resonanz der damit erheblich
> vergrößerten Antenne.
> In dem Feld tappe ich Wissensmäßig allerdings gänzlich im Dunkeln.

Wenn Du die Heftzwecke nicht magst, dann Hochfrequenz. Schau mal hier:
https://de.wikipedia.org/wiki/RFID
mfg klaus

Beitrag #5428334 wurde vom Autor gelöscht.
Autor: Wolfgang (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
georg schrieb:
> Kapazitive Taster reagieren auf die Änderung der
> Dieelektrizitätskonstante in ihrer Umgebung, z.B. durch einen Finger
> (v.a. das Wasser darin).

Für die Auswirkung der geänderten Dieelektrizitätskonstante kommt es 
allerdings ganz dominant darauf an, wie groß der Einfluss des 
betroffenen Volumens auf die Kapazität ist. Bei einem Plattenkondensator 
spielt praktisch nur die Dieelektrizitätskonstante zwischen den 
Platten eine Rolle. Ob der auf einer FR4 Platine oder freischwebend im 
Vakuum montert ist, hat einen zu vernachlässigenden Einfluss auf die 
Kapazität. Bei einer wie auch immer gearteten kapazitiven 
Annäherungs-Mimik kommt es drauf an, wie dicht die beiden Flächen 
beieinander sind und welche Dieelektrizitätskonstante das Material 
dazwischen hat.

Autor: IUnknown (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Was man machen könnte, wäre eine Elektrode jeweils an die Handschuhe und 
an die Fläche die man berühren möchte anzubringen, und dann ein 
Hochfrequentes Wechselfeld anzulegen. Paar Dutzend Volt (mit 
entsprechendem Reihenwiderstand zum Schutz) bei 1-2 MHz z.b.

Kommt man einem Objekt nahe kann die Gegenseite dieses Signal messen und 
drauf reagieren. Funktioniert auch in beide Richtungen.

Wenn man jetzt das Signal noch kodiert, Stichwort CDMA/Spreizcode,
kann man auch mehrere Geräte haben und trotzdem noch erkennen wer
grade was berührt hat. An sich mit einer Elektrode, etwas Kleinkrams
(Opamp) und einem Mikrocontroller erledigt.

Autor: Mike (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
RFID-Chip im Handschuh?

Autor: Alex G. (dragongamer)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
IUnknown schrieb:
> Was man machen könnte, wäre eine Elektrode jeweils an die Handschuhe und
> an die Fläche die man berühren möchte anzubringen, und dann ein
> Hochfrequentes Wechselfeld anzulegen. Paar Dutzend Volt (mit
> entsprechendem Reihenwiderstand zum Schutz) bei 1-2 MHz z.b.
>
> Kommt man einem Objekt nahe kann die Gegenseite dieses Signal messen und
> drauf reagieren. Funktioniert auch in beide Richtungen.
>
> Wenn man jetzt das Signal noch kodiert, Stichwort CDMA/Spreizcode,
> kann man auch mehrere Geräte haben und trotzdem noch erkennen wer
> grade was berührt hat. An sich mit einer Elektrode, etwas Kleinkrams
> (Opamp) und einem Mikrocontroller erledigt.
Das klingt bislang in der tat am nächsten dessen dran was ich mir 
vorstellte!
Meine Erfahrung bislang geht mehr richtung Raspberry und nicht solchen 
Analogschaltung. Mal sehen wie ich da vorran komme.

Mike schrieb:
> RFID-Chip im Handschuh?
Das wurde schon erwähnt und war mir auch schon bekannt.
Ja im Moment bin ich grade da dran - hab grad heute ein solche Modul 
erhalten. Leider muss die Sender/Empfänegrspuele ziemlich groß sein. Am 
liebsten sollte es auch mit zwei Handschuhe gehen und dann passen diese 
Module da nicht rein.

Antwort schreiben

Die Angabe einer E-Mail-Adresse ist freiwillig. Wenn Sie automatisch per E-Mail über Antworten auf Ihren Beitrag informiert werden möchten, melden Sie sich bitte an.

Wichtige Regeln - erst lesen, dann posten!

  • Groß- und Kleinschreibung verwenden
  • Längeren Sourcecode nicht im Text einfügen, sondern als Dateianhang

Formatierung (mehr Informationen...)

  • [c]C-Code[/c]
  • [avrasm]AVR-Assembler-Code[/avrasm]
  • [code]Code in anderen Sprachen, ASCII-Zeichnungen[/code]
  • [math]Formel in LaTeX-Syntax[/math]
  • [[Titel]] - Link zu Artikel
  • Verweis auf anderen Beitrag einfügen: Rechtsklick auf Beitragstitel,
    "Adresse kopieren", und in den Text einfügen




Bild automatisch verkleinern, falls nötig
Bitte das JPG-Format nur für Fotos und Scans verwenden!
Zeichnungen und Screenshots im PNG- oder
GIF-Format hochladen. Siehe Bildformate.
Hinweis: der ursprüngliche Beitrag ist mehr als 6 Monate alt.
Bitte hier nur auf die ursprüngliche Frage antworten,
für neue Fragen einen neuen Beitrag erstellen.

Mit dem Abschicken bestätigst du, die Nutzungsbedingungen anzuerkennen.