Hallo zusammen, kennt jemand von euch eine Schaltung (Schaltplan) die einen Kapazitätsunterschied von 10pF erkennt und anzeigt? Konkret: Das "Bauteil" zeigt im Ruhezustand 420 pF an, wenn es manipuliert wird steigt die Kapazität auf 530 pF. Nun sollte ich eine Schaltung haben die mir z.B. optisch anzeigt, dass manipuliert wurde. Der genaue Wert ist dabei nicht wichtig (z.B. 420 pF LED aus - 428 LED an bei evtl. 1,5 V). Wäre das möglich? Vielen Dank für eure Unterstützung :)
Schwingkreis aufbauen, wenn sich die Kapazität ändert, ändert sich auch die Resonanzfrequenz. Mit einer Frequenz nahe der Resonanzfrequenz anregen und mittels Hüllkurvendemodulator die Ausgangsspannung messen. Alternativ gibts auch ICs die für kapazitive Touch-Erkennung da sind.
Nebenan im Mikrocontroller-Forum würden wir dir empfehlen: Nimm einen kleinen MC, setze deinen Kondensator als RC-Oscillor an einen Timer-Eingang und schreibe einen Frequenzzähler.
Einfach ist ein BFO. Du verwendest die ca. 450pF in einem Schwingkreis (z.B. zusammen mit 100uH) und baust einen zweiten Schwingkreis mit einer festen Kapazität und derselben Induktivität, beide schwingen um 750kHz. Beide Frequenzen mischen ergibt eine Differenzfrequenz bei der 10pF (=2%) massive Frequenzänderungen erbringt. Man kann sie auch direkt mit Phasenvergleicher vergleichen damit man eine LED-Ausgabe bekommt.
such mal nach Valvo Feuchtesensor da sind Auswerteschaltungen dabei die das können
suche nach Theremin, dem ältesten elektronischen Musikinstrument, besser gesagt nach dessen Erfinder Lev Thermen / Lew Termen http://de.wikipedia.org/wiki/Leon_Theremin Die ursprüngliche Verwendung war als Diebstahlwarngerät / Alarmanlage. Prinzip: zwei Oszillatoren, einer festfrequenz, der andere variabel über eine "Antenne". Bei Annäherung ändert sich die Kapazität ggü Masse und damit die Frequenz. Überlagerung führt zu Frequenzsubtraktion -> hörbar. Wie oben bereits angeführt: BFO-Prinzip.
Metalldetektor Bausatz von Franzis. Wenn sich die Frequenz des Schwingkreises schnell ändert, macht er optisch und akustisch Alarm. Die Empfindlichkeit ist einstellbar. Langsamer Drift wird hingegen ignoriert (oder auch nicht, ist per Jumper einstellbar).
Michael schrieb: > Nun sollte ich eine > Schaltung haben die mir z.B. optisch anzeigt, dass manipuliert wurde. Das wird wohl auf eine Brückenschaltung mit dem manipulierbaren und einem baugleichen nichtmanipulierbaren Teil hinauslaufen, denn vermutlich hast du auch Drift oder Temperaturkoeffizient in der Größenordnung jener 10pF.
Viele Mikrocontroller erfüllen genau diese Funktion mit der Capacitive-Touch-Funktion. Deren Pins kann man als RC-Oszillator(en) schalten, deren Frequenz ausgemessen wird. Sehr zuverlässig, sehr billig und ganz primitiv - außer, dass man ein kleines Programm schreiben muss. 10 von 500 pF ist überhaupt kein Problem. Auch mit diskreter Logik ist nach dem selben Verfahren eine sichere Funktion mit ca. 2 ICs leicht zu realisieren.
Jedes halbwegs sauber aufgebaute Kapazitätsmeßgerät - vor allem, wenn es nur in einem Breich messen muss - kann das. Was mir allerdings Sorge bereitet ist, dass meine mathematischen Kenntnisse mit Deinen nicht mithalten können. >Schaltung die einen Kapazitätsunterschied von 10pF erkennt und anzeigt? >Das "Bauteil" zeigt im Ruhezustand 420 pF an, wenn es >manipuliert wird steigt die Kapazität auf 530 pF. Adam Ries und Eva Zwerg hätten glatt (ich auch) auf einen Unterschied von 110 pF getippt.
auf die eine 1 kommt es ja nun auch nicht an ... ;-)
Sebastian S. schrieb: > Adam Ries und Eva Zwerg hätten glatt (ich auch) auf einen Unterschied > von 110 pF getippt. Michael schrieb: > Hallo zusammen, kennt jemand von euch eine Schaltung (Schaltplan) Der genaue Wert ist dabei nicht wichtig (z.B. 420 pF LED aus - 428 LED > an Alles lesen, nicht pingelig sein wg. eines Schreibfehlers...
Michael schrieb: > Konkret: Das "Bauteil" zeigt im Ruhezustand 420 pF an, wenn es > manipuliert wird steigt die Kapazität auf 530 pF. Nun sollte ich eine > Schaltung haben die mir z.B. optisch anzeigt, dass manipuliert wurde. Wir wissen ja leider nicht, um was für ein Bauteil es sich handelt, aber Du solltest damit rechnen, das sich die Kapazität auch ohne Manipulation z.B. durch Temperatur- oder Feuchteeinfluss ändert. Es macht also keinen Sinn, die Auswertung zu empfindlich zu machen.
Harald Wilhelms schrieb: >Wir wissen ja leider nicht, um was für ein Bauteil es sich handelt, >aber Du solltest damit rechnen, das sich die Kapazität auch ohne >Manipulation z.B. durch Temperatur- oder Feuchteeinfluss ändert. >Es macht also keinen Sinn, die Auswertung zu empfindlich zu machen. Kann man schon ... Wenn der Delta-C-Detektor nur auf rel. schnelle Änderungen ansprechen soll, und die Störung ist so langsam wie Temperatur oder Feuchtigkeit, dann könnte man ja in einer Theremin-(Differenzfrequenz-)Schaltung die Soll-Frequenz durch eine träge PLL mit der Ist-Frequenz koppeln (die variable Ist-Frequenz ist suzusagen die Soll/Referenzfrequenz der PLL). Wenn die Istfrequenz sich schnell ändert, kann die PLL nicht gleich folgen, womit man dann kurz eine Differenzfrequenz sieht. Das ganz läßt sich natürlich auch softwaretechnisch mit einem µC modellieren ...
http://www.netzmafia.de/skripten/hardware/Datenblaetter/Feuchtesensoren/Valvo_Feuchtesensor.pdf ab Seite 5 steht die oben schon erwähnte Schaltung mit einem CD4001 (oder HEF4001) vierfach-NOR-Gatter
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Bearbeitet durch User
Michael schrieb: > Der genaue Wert ist dabei nicht wichtig (z.B. 420 pF LED aus - 428 LED > an bei evtl. 1,5 V). Um zu erkennen, ob etwas geändert wurde, ist der genaue Wert hier sogar auf mindestens 1% genau wichtig... Harald W. schrieb: > Wir wissen ja leider nicht, um was für ein Bauteil es sich handelt Das würde mich auch interessieren. Denn es ist etwas anderes, ob sowas ein einzeges Mal auf dem Labortisch funktioniert, oder ob es mit Fertigungstoleranzen und sonstwas zu kämpfen hat...
An ALLE vielen Dank für die Infos! die Kapazität wird nur durch geradlinige Bewegung beeinflusst und ist eine Einzelanfertigung. Ruhezustand 423 pF "unruhig" 433 pF oder mehr. Mehr kann ich im Moment noch nicht sagen. Ich dachte an eine Schaltung für einen Füllstandsmelder. Aber das hat nicht so hingehauen wie ich es mir vorstellte. Leider ist mein Wissen in Sachen Elektronik begrenzt. Hat jemand eine Idee oder sogar einen Schaltplan den ich nachbauen kann?
Du suchst vermutlich einen Lock-in-Verstärker.
Ich votiere auch für "QTouch" -> siehe Application Note von Atmel. Das lässt sich mit dem kleinsten AVR aufbauen mit zwei, drei externen Bauelementen. Auswertung beispielsweise über eine einzelne LED, LCD-Display oder serielle Schnittstelle an den PC. Vorteil eines µC ist, dass du ein digitales Filter, Komparator mit Hysterese oder Verzögerungen experimentell anpassen kannst ohne löten zu müssen. Gerade, weil es bei dir so klingt, als wäre es ein Prototyp für eine neuartige Sache.
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