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.
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.
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 ...
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?
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.
