ich möchte als Bastelprojekt einen kapazitiven Näherungsschalter bauen, der immer dann eine LED einschaltet, wenn sich jemand auf ca. 30cm nähert.
Hat zufällig jemand einen passenden Schaltplan dazu?
Beim Googeln finde ich bastelmäßig nur kapazitive Touch-Schalter und hier im Forum leider auch bis auf einen Füllstandsanzeiger.
Ich könnte mir vorstellen, dass man mit zwei Schwingkreisen arbeiten kann, bei denen der Detektionsschwingkreis ein LC-Schwingkreis ist, der sich bei Annäherung verstimmt (z.B. über eine Art Antenne am C) und dann langsamer schwingt als der andere Schwingkreis, was man dann detektieren kann.
Vielleicht gibt es hier aber auch noch einfachere Lösungen.
Ich will einfach mal ein bisschen damit experimentieren.
Als Sensor könnte vielleicht eine große PET-Flasche dienen, die mit Alufolie überzogen ist und wenn man sich mit der Handfläche oder so nähert, leuchtet eine LED.
Ich will einfach mal ein bisschen damit experimentieren.
Als Sensor könnte vielleicht eine große PET-Flasche dienen, die mit
Alufolie überzogen ist und wenn man sich mit der Handfläche oder so
nähert, leuchtet eine LED.
Naja, für einen simplen Näherungsschalter kann man das Prinzip deutlich vereinfachen. Es bleibt ein Oszillator mit einer großen Elektrode als Sensor.
Der Rest ist Software in einem handelsüblichen µC. Frequenzmessung und zwei schöne Software-Filter (Tiefpässe). Dazu noch ein paar Plausibilitätsprüfungen zur sinnvollen Kontrolle eines der Filter, nämlich dem, der zur Generierung der Referenz für "kein Objekt in der Nähe" dient.
Damit schafft man aber nicht mehr als 3cm. Mit einer größeren Elektrode ist vielleicht mehr drin.
Ich könnte mir vorstellen, dass man mit zwei Schwingkreisen arbeiten
kann, bei denen der Detektionsschwingkreis ein LC-Schwingkreis ist, der
sich bei Annäherung verstimmt (z.B. über eine Art Antenne am C) und dann
langsamer schwingt als der andere Schwingkreis, was man dann detektieren
kann.
So funktioniert ein Theremin (Musikinstrument). Aber bei dem macht es nichts, daß man es hin und wieder (abhängig z.B. vom Raumklima) nachstimmen muß. Für die Anwendung als Schalter gibt es robustere Verfahren. Such mal nach "Qtouch ADC" von Atmel (jetzt Microchip).
Wenn Du den kompletten Scann haben willst, schreib mir eine PN mit E-Mail.
Schicke ich dann am WE.
Vielleicht stelle ich es aber auch hier rein.
Ist auch schon 30 Jahre alt.
@ Bjoern E
Vorüberlegung: Luftkondensator C = Epsilon x A / d.
Setze mal reale Werte in die Formel ein, Epsilon und A erstmal konstant angenommen, Die winzige Kapazitätdifferenz für d = 30cm und d = 20cm ausrechnen.
In der Praxis ist von A ist aber nur eine der Platten konstant, die andere variabel. Epsilon ist auch nicht konstant.
Du baust zwei Oszillatoren, die erst mal im Schwebungsnull
arbeiten. Bei Annäherung entsteht ein Pfeifton, wenn beide
Oszillatorfrequenzen gemischt werden, den du dann mit
ein Hochpass auswertest. Einer arbeitet mit fester Frequenz,
der andere wird bei Annäherung verstimmt.
Interessant, super, Danke für den Schaltplan! Objektschutz impliziert ja schon höhere Reichweiten.
Warum zwei Metallstreifen statt einer einzigen Elektrode?
Du baust zwei Oszillatoren, die erst mal im Schwebungsnull
arbeiten. Bei Annäherung entsteht ein Pfeifton, wenn beide
Oszillatorfrequenzen gemischt werden, den du dann mit
ein Hochpass auswertest.
Das Prinzip gibt es ja auch bei einfacheren Metalldetektoren. Dort wird der Oszillator mit der Suchspule dann bei "Metallkontakt" geringfügig verstimmt gegenüber dem Festfrequenzoszillator und Interferenzen werden hörbar.
Du baust zwei Oszillatoren, die erst mal im Schwebungsnull
arbeiten. Bei Annäherung entsteht ein Pfeifton, wenn beide
Oszillatorfrequenzen gemischt werden, den du dann mit
ein Hochpass auswertest.
Das Prinzip gibt es ja auch bei einfacheren Metalldetektoren. Dort wird
der Oszillator mit der Suchspule dann bei "Metallkontakt" geringfügig
verstimmt gegenüber dem Festfrequenzoszillator und Interferenzen werden
hörbar.
Rund um die Maschinensteuerung (SPS) gibt es einige kapazitive Sensoren. Die haben wir bei bestimmten Materialien verwendet. Vielleicht findest Du da Informationen zur Reichweite. Bin da etliche Jahre raus, aber soweit ich mich erinnere, hatten die Teile bei weitem nicht so eine Reichweite.
2 Schwingkreise sind schon gut, um Umgebungseinflüsse zu reduzieren.
Aber 30cm sind vmtl. utopisch.
Bzw. es kommt nicht so sehr auf die Schaltung an sondern eher auf Aufbau und Auswertung.
Nachdems ein Bastelprojekt ist gehört das Experimentieren dazu.
Ne 30cm-Kugel >1m von allem weg. Also vielleicht mittig im Raum mit Nylonfaden von der Decke abgehängt. Batteriebetrieben. Mit Kapazität zur "Erde" musst dann spielen. Vielleicht geht's so mit 30cm Abstand.
Die Schwierigkeit ist nicht ne Kapazitätsänderung zu detektieren, sondern die signifikanten Änderungen vom "Rauschen" zu trennen.
Langsame Drift lässt sich in der Auswertung fast perfekt kompensieren. Bei ähnlich schnellen Änderungen (landende Fliege, Luftstoß bei Öffnen der Tür, Hand zum Einschalten) wirds sehr knifflig.
Ne öffnende Tür mit mehr Luftfeuchtigkeit hat evtl. nen ähnlichen Effekt wie ne Hand in 30cm Entfernung.
Große Fläche und viel Abstand zu allem Leitenden helfen da zumindest gegen ne Fliege die sich draufsetzt. Hand in 30cm und Person in 60cm Entfernung kannst aber evtl. nicht trennen.
Referenzschwingkreis kann gegen z.B. Luftstöße helfen. Muss aber auch sehr schnell die gleiche Luftfeuchtigkeit "sehen".
Aber über Weihnachten ist ja bischen Zeit.
Da kannst ja vielleicht auch mit Gesten rumprobieren. 4 mal Hand ran und wieder weg im Sekundentakt könnte trotz jeweils minimaler Frequenzänderung einigermaßen zuverlässig detektierbar sein.
Andere Sensorik wäre sicher besser geeignet. Aber zum Rumprobieren kanns ganz interessant sein.
Es sit letztlich eine Frage, welche Sensorfläche der TE bereitstellt.
OK, das kannte ich noch nicht. Für 30cm Reichweite reicht dann schon eine Sensorfläche von 7×7cm². Bleibt die Frage, wie zuverlässig das ganze ist. Wenn es dem TO €4,70 + Versandkosten wert ist (Mouser), dann kann er das über Weihnachen ja mal ausprobieren. Gut die Gehäuse sind nicht direkt bastlerfreundlich. Aber irgendwas ist ja immer!
Rund um die Maschinensteuerung (SPS) gibt es einige kapazitive Sensoren.
Die haben wir bei bestimmten Materialien verwendet. Vielleicht findest
Du da Informationen zur Reichweite.
Danke für den Hinweis, in dieser Richtung hatte ich schon mal geguckt und nur Sachen mit deutlich geringerer Reichweite gefunden.
