Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Litze mit möglichst geringer Kapazität


von Alex P. (alex2203)


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Hallo,

ich möchte an einem Edisen Touchcontroller eine externe Sensorfläche 
anschliessen. Gem. Spec dürfen Sensorfläche und Zuleitung (die 
eindrähtig ist) max. 50 pF Kapazität aufweisen. Die Sensorfläche habe 
ich mit 7 pF errechnet. Bleiben noch 43 pF für die Leitung (gegenüber 
Masse).
Die Leitung muss 2,5m lang sein und soll unempfindlich gegen äußere 
Einflüsse sein (z.B. werden Leuchtstoffröhren in der Nähe verbaut sein).

Welche Leitung würdet ihr empfehlen? Coax ohne den Mantel 
anzuschliessen?

Vielen Dank schonmal für eure Meinungen!

Gruß

Alex

: Bearbeitet durch User
von Alexxx (Gast)


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Coax MIT dem Mantel an Masse - Das ist trotzdem garantiert unter 1nF!

von Alex P. (alex2203)


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Das war wohl noch etwas früh bei mir. Es sind pF nicht nF. Habe es im 
Ausgangspost entsprechend geändert.

von spess53 (Gast)


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Hi

http://www.atmel.com/images/doc10760.pdf

S.13/14 Figur 6-3 QTouch-based driven shield

MfG Spess

: Bearbeitet durch Moderator
von Alex P. (alex2203)


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Danke Spess,

es handelt sich bei meinem Controller um einen Edisen Controller.
Aber es ist ein interessanter Ansatz... Ich probiere das die Tage mal... 
ne doublelayer Platine auf der einen Seite Masse und auf der anderen die 
Sensorfläche.

Gruß

Alex

von Georg G. (df2au)


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Alles ohne Abschirmung kann man vergessen.

RG58 hat wie alle 50Ohm Kabel etwa 100pF/m Kapazitätsbelag. 93Ohm Kabel 
ist noch relativ gut zu bekommen, hat aber auch noch 50pF/m. Kabel mit 
noch höherem Wellenwiderstand und damit geringerer Kapazität fallen mir 
spontan nicht ein.

Resumee: Problem nicht lösbar, die böse Physik will es so.

von Michael B. (laberkopp)


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Alex P. schrieb:
> ich möchte an einem Edisen Touchcontroller eine externe Sensorfläche
> anschliessen. Gem. Spec dürfen Sensorfläche und Zuleitung (die
> eindrähtig ist) max. 50 pF Kapazität aufweisen. Die Sensorfläche habe
> ich mit 7 pF errechnet. Bleiben noch 43 pF für die Leitung (gegenüber
> Masse).
> Die Leitung muss 2,5m lang sein und soll unempfindlich gegen äußere
> Einflüsse sein (z.B. werden Leuchtstoffröhren in der Nähe verbaut sein).
>
> Welche Leitung würdet ihr empfehlen?

Wirf dein Scheiss-Konzept über den Haufen.

Selbst eine unabgeschirmte Leitung frei in der Luft hat 22pF/m.

Bau deine Auswertung nahe am Tastenfeld an und gut is.

von asd (Gast)


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Georg G. schrieb:
> Resumee: Problem nicht lösbar, die böse Physik will es so.

Ach komm, so böse ist sie auch wieder nicht. Sie möchte nur, daß man ein 
wenig überlegt...
Controller direkt unter die Sensorfläche bauen und nur den Ausgang zur 
restlichen Elektronik führen. Der ist nicht so empfindlich auf 
Kabelkapazitäten.

von Georg G. (df2au)


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asd schrieb:
> Ach komm, so böse ist sie auch wieder nicht.

OK, ich korrigiere meine Aussage: Das Problem ist unter den vorgegebenen 
Randbedingungen nicht lösbar.

von Harald W. (wilhelms)


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Alex P. schrieb:

> Die Leitung muss 2,5m lang sein und soll unempfindlich gegen äußere
> Einflüsse sein.

Selbst zur "Hoch"-zeit der "Berührtasten" hat man die Anschluss-
leitungen nur wenige cm lang gemacht.

> (z.B. werden Leuchtstoffröhren in der Nähe verbaut sein).

Das gilt insbesondere bei starken Störungen.
Die "Mode", Audiogeräte mit Berührtasten ist schon nach wenigen
Jahren wieder abgeklungen, einfach weil sie zu störanfällig waren.
Nicht alles von "früher" muss man aus irgendwelchen nostalgischen
Gründen wieder hervorholen.

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Alex P. schrieb:
> möchte an einem Edisen Touchcontroller eine externe Sensorfläche
> anschliessen.
> ...
> Die Leitung muss 2,5m lang sein ...
> soll unempfindlich gegen äußere Einflüsse sein (z.B. werden
> Leuchtstoffröhren in der Nähe verbaut sein).
Vergiss es. Das läuft niemals zuverlässig.
Und spätestens, wenn mal einer die Leuchtstoffröhren mit einem 
elektronischen Vorschaltgrät ausstattet oder durch LED-Röhren tauscht, 
kommt das blaue Auge.

von Alex P. (alex2203)


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Also, werd ich mir eine Position überlegen müssen, wo ich im Fehlerfall 
rankomme ohne Fliesen rauszuhauen.

Bzgl. Nostalgie: Ich möchte damit die Duschbeleuchtung hinter Fliesen 
schalten. Hat also eher was mit IP als mit Nostalgie zu tun!

Gruß

Alex

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Alex P. schrieb:
> Die Leitung muss 2,5m lang sein
Der Hersteller schreibt was von "bis zu 2m":
1
Eine Sensorfläche aus leitfähiger Folie kann über Miniaturkoaxialkabel
2
bis zu 2 m von der Elektronik entfernt angekoppelt werden.
3
Diese wird hinter nichtleitenden Konstruktionswerkstoffen (bis 20 mm Dicke)
4
geklebt und durch diese hindurch aktiviert.
Diese 2m sind dann aber so zu interpretieren wie die Reichweite eines 
Funkgeräts oder der Funkfernsteuerung einer Standheizung: unter nicht 
alltäglichen, idealisierten Laborbedingungen.
Und mit sehr hoher Wahrscheinlichkeit bekommst du entweder die 2m 
Kabel oder die 20 mm Abstand. Aber niemals beides zusammen...

Alex P. schrieb:
> Ich möchte damit die Duschbeleuchtung
Wasser und kapazitiver Touch? Viel Erfolg und viel Spass...

> hinter Fliesen schalten.
Durch Fliesen hindurch? Hast du das schon mal ohne zusätzliche Leitung 
mit dem Sensor direkt am Pin ausprobiert? Auch, wenn die Fliese mal ein 
wenig Feuchtigkeit "gezogen" hat?

> wo ich im Fehlerfall rankomme ohne Fliesen rauszuhauen.
Mach doch direkt hinter die Fliese eine UP-Dose. Und die Fliese selber 
klebst du nicht fest, sondern "rahmst" sie nur mit dem 
Fliesenfugenmörtel ein und lässt den die ganze "Haltearbeit" machen. Im 
Notfall reicht ein Schaber, um die Fuge auszukratzen und den "Schalter" 
auszubauen. Und zum Einbau reicht eine Streichholzschachtel 
Fugenmörtel...

von Bernd K. (prof7bit)


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Nimm irgendwelches beliebige abgeschirmte Kabel und mach auch eine mit 
dem Schirm verbundene Platte hinter die Sensorfläche, der Sensor wird 
komplett passiv gebaut, die Eektronik kann einige Meter entfernt sitzen 
wo man gut rankommt.

Dann liest Du Dir die Antwort von Spess53 durch, dort ist nämlich die 
elektrotechnische Lösung des Problems enthalten. Das ganze andere 
spekulative Geschwätz in diesem Thread ignorierst Du besser komplett.

Das geschirmte Kabel darf ruhig mehrere Meter lang sein, seine Kapazität 
wird durch diesen eleganten Schaltungskniff fast vollständig eliminiert, 
ebenso die Kapazität zu der Platte hinter dem Sensor und somit zu auch 
allem was dahinter ist.

von Günter Lenz (Gast)


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Manchmal findet man Koaxialkabel, bei dem sich der
Mitteldraht rausziehen läst. Damit habe ich mir
dann Kapazitätsarme Kabel selber angefertigt. Ich habe
an den Mitteldraht einen 0.008mm Kupferdraht angelötet und
dann eingezogen. So ein Kabel habe ich nun als Meßkabel
für meinen Oszillografen in benutzung.

von Walter T. (nicolas)


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Was ist "Duschbeleuchtung"? Sind das spezielle UV-Lampen, mit denen man 
die schmutzigen Stellen besser findet?

von Harald W. (wilhelms)


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Lothar M. schrieb:

>> Ich möchte damit die Duschbeleuchtung
> Wasser und kapazitiver Touch? Viel Erfolg und viel Spass...

Naja, das ergibt eine spezielle Automatik:
Solange wie Wasser an den Fliesen runterläuft, brennt das Licht.

von Knut B. (Firma: TravelRec.) (travelrec) Benutzerseite


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Harald W. schrieb:
> Lothar M. schrieb:
>
>>> Ich möchte damit die Duschbeleuchtung
>> Wasser und kapazitiver Touch? Viel Erfolg und viel Spass...
>
> Naja, das ergibt eine spezielle Automatik:
> Solange wie Wasser an den Fliesen runterläuft, brennt das Licht.

Nein, das funktioniert tatsächlich ohne Probleme, solange man den 
QTouch-Algorithmus oder etwas Gleichwertiges anwendet. Auch durch Rigips 
und Fliese geht das wunderbar, da der Algorithmus adaptiv ist und somit 
Drift kompensiert. Wasser hat da keinen nennenswerten Einfluss, kann man 
mit dem Duschkopf direkt auf den Sensor halten (solange der Chromkopf 
mit der Hand weit genug weg ist, hier >10cm). Habe ich seit 4 Jahren im 
Einsatz.

Siehe auch

Beitrag "qtouch - sekt oder selters"

von Alex P. (alex2203)


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Bernd K. schrieb:
> Das geschirmte Kabel darf ruhig mehrere Meter lang sein, seine Kapazität
> wird durch diesen eleganten Schaltungskniff fast vollständig eliminiert,
> ebenso die Kapazität zu der Platte hinter dem Sensor und somit zu auch
> allem was dahinter ist.

Hallo Bernd,

danke für deinen konstruktiven Beitrag. Er hat mich ermutigt, nun 
entsprechend Leitung zu bestellen und dann werde ich das mal testen.

Mal sehen was dabei raus kommt.

Heute kam der Sensor, leider mit Transportschaden. Es zieht sich also 
noch etwas.

Gruß Alex

von Alex P. (alex2203)


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Also,

Nachdem ich das nun mal ausführlich getestet habe kann ich sagen...

...mit einer Double Layer Platine funktioniert es nicht! Zumindest nicht 
bei einem RG174 Kabel. Selbst 0,5m sind da schon zuviel.

Ich werde nun anders vorgehen und Sensoren kaufen, die direkt die Fläche 
verbaut haben

von Bernd K. (prof7bit)


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Alex P. schrieb:
> mit einer Double Layer Platine funktioniert es nicht! Zumindest nicht
> bei einem RG174 Kabel. Selbst 0,5m sind da schon zuviel.

Zeig mal die Schaltung die den Schirm treibt.

von Alex P. (alex2203)


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Den Schirm habe ich an GND angeschlossen. Ansonsten ist alles so 
verdrahtet gewesen wie im Datenblatt vom pico touch angegeben.

von Pandur S. (jetztnicht)


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Das Kabel ist moeglicherweise weniger das Problem, wwenn der Wandler 
hinreichend aufloesung hat. Denn mit einer Seriekapazitaet kann man jede 
Kapazitaet verkleinern. Wenn das Kabel zB 200pF hat, nimmt man 33pF in 
Serie und ist immer ch bei etwas ueber 33pF.
Aber ich wuerd auch den Touch Controller am Sensor haben wollen und die 
Werte nach Hinten senden.

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


Angehängte Dateien:

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Oder D. schrieb:
> Denn mit einer Seriekapazitaet kann man jede Kapazitaet verkleinern.
Das Kabel hängt auswertungstechnisch parallel zum Sensor. Und deshalb 
reduziert sich das kleine bisschen Kapazitätsänderung relativ stark.
Wenn mit 10cm Kabel eine Änderung von 20 auf 30pF noch 50% Änderung 
waren, dann ist mit 200pF Kabel die Änderung von 220 auf 230pF nur noch 
4%. Und das ist dann schwerer zu detektieren...

Alex P. schrieb:
> Den Schirm habe ich an GND angeschlossen.
Die Idee war, den Schirm an eine "floatende Masse" zu hängen, so dass 
die Kapazität des Kabel kompensiert wird.
So, wie spess53 schrieb:
>>> S.13/14 Figur 6-3 QTouch-based driven shield

: Bearbeitet durch Moderator
von Alex P. (alex2203)


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Ahh okay, dann hab ich das wohl falsch aufgefasst. Nun aber noch nen OP 
dazwischen zu schalten ist mir zu aufwendig und ich werde mich wohl nach 
einem Modell mit integrierter Sensorfläche umsehen.

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