Kapazitätsberechnung

Aug 23, 2007 22 Replies

Hi,



Mal ne (einfache) Frage für zwischendurch:



Bei der Formel zur Kapazitätsberechnung:



(E0 x Er * A) / d



bestimmt dort A die Fläche einer oder beider Kondensatorflächen? Ich schraube gerade einen Induktiven Sensor für eine Füllstandsanzeige zusammen und habe irgenwie die doppelte Kapazität (in Luft) die ich eigentlich haben müsste!?



Ich bedanke mich schonmal im Vorraus



Dennis


Dennis Keipp schrieb:

Sieh mal hier nach:

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A ist die Fläche einer Elektrode.

Aber Vorsicht: deine Gleichung ist eine Näherung, bei der der Einfluss von Randfeldern nicht berücksichtigt wird. Die Näherung gilt nur dann, wenn die Abmessungen der Elektroden groß gegen deren Abstand sind. Wahrscheinlich ist das bei deinem Sensor nicht gegeben. Bedenke auch den Einfluss parasitärer Kapazitäten, z. B. Leitungskapazität und Kapazität der Platten gegen eine leitende Fläche bzw. Gehäuse.

Gruß, Alexander

Ja, wobei beide aber gleich groß sein müssen. Es fehlt jedenfalls kein Faktor 2.

Wahrscheinlich hast Du Streufeld an den Seiten, dann wird die Kapazität größer. Die obige Formel gilt nur für d*d > Er(außen)).

Georg

Vielen Dank für die Antworten. War jetzt nicht wirklich ein Problem, nur man wills halt dann doch wissen.

Georg Baum schrieb:

zur erklärung: Die Platten haben die Maße 15 x 370 d=0,5. Wenns mal fertig ist gibts ne Tankanzeige für ein Quad. Auswerten will ich das ganze über ein PSoC von Cypress, die haben schon "CapSense" funktionen direkt on board. das möcht ich eben ein bisschen zweckentfremden, was auch schon einigermaßen genau funktioniert.

Alexander Dörr schrieb: > Bedenke auch den > Einfluss parasitärer Kapazitäten, z. B. Leitungskapazität

Dieses Thema muss ich auch noch angehen. Also die Messleitung. Ich benötige ca. 2m, wie wäre es mit Koax?

MfG Dennis

Dennis Keipp schrieb:

Hallo,

mit dem schmalen Handtuch 15 * 370 hast Du natürlich erheblich mehr Streufeldeinfluß als bei einem Quadrat 75 * 75. Bedenke die Kapillarwirkung für das Benzin in dem Spalt zwischen den Platten. Wenn das Quad dann durch die Gegend hoppelt und ruckelt wird eine vernünftige Dämpfung der Füllstandsanzeige noch so ein Problem werden. Wie gross ist denn die Dielektrizitätskonstante von Benzin im Vergleich zu Luft? Und wie sieht es mit der Temperaturabhängigkeit aus?

Ein Rohr- oder Zylinderkondensator aus zwei konzentrischen Rohren wäre übrigens besser, viel weniger Streufeld und nur an den Enden der Rohre. Ein gewisse Dämpfung des Schwappens innerhalb der Rohre gibt es fast gratis dazu.

C = epislon_0 * epislon_r * 2 * pi * l/ln(r2/r1) r1 Innen, r2 Aussen

Bye

Uwe Hercksen schrieb:

Naja, Kohlenwasserstoffe so um die 2. Aber das Problem ist, dass Benzin auch Alkohole und Ether enthält, in unterschiedlichen Mengen. Und die Biester haben einen deutlichen Einfluss auf die Dielektrizitätskonstante. Man braucht also unbedingt eine Referenzzelle ganz unten im Tank, sonst kann man das als Tankanzeige knicken, Temperatureinfluss ist damit dann auch erledigt. BTDT

Gruß Dieter

Dieter Wiedmann schrieb:

Hallo,

na ich habs doch geahnt das es nicht so einfach ist, 2 ist verdammt wenig gegenüber Luft und wenn es dann auch noch von Marke, Raffinerie und Lieferung abhängt. Meine Tabelle sagt nur Mineralöle 2,2 bis 2,5.

Bye

Am Thu, 23 Aug 2007 16:42:46 +0200 schrieb Uwe Hercksen:

Ich hatte das vor vielen Jahre selbstgebaut mit zwei Röhrchen und einem Oszillator in kapazitiver Dreipunktschaltung in einem alten Trabant im Einsatz. Daran einen A277 mit 10 LED. Funktionierte eigentlich monatelang ganz ordentlich, auf Präzision kam es ja nicht sooo sehr an.

Lutz

Mit unseren Sensoren ist der Administrator informiert, bevor es Probleme im Serverraum gibt: preiswerte Monitoring Hard- und Software-kostenloses Plugin auch für Nagios - Nachricht per e-mail,SMS und SNMP: http://www.messpc.de Neu: Ethernetbox jetzt auch im 19 Zoll Gehäuse mit 12 Ports für Sensoren

Lutz Schulze schrieb:

'Vor vielen Jahren', da war Sprit noch Sprit, so richtig mit Tetraethylblei und Benzol, kein moderner Schnickschnack.;-/

Gruß Dieter

Am Thu, 23 Aug 2007 17:01:55 +0200 schrieb Dieter Wiedmann:

Vielleicht war das Blei so hilfreich das ich nur den Widerstand gemessen habe ;-)

Auf jeden Fall hatte ich immer einen Kondensator von 100 pF oder so in Reihe, weil ich Bedenken hatte, dass da mal was funkt im Tank.

Die Bohrung einbringen war auch eine Zitterpartie für Daniel Düsentrieb.

Lutz

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Am Thu, 23 Aug 2007 16:42:46 +0200 schrieb Uwe Hercksen:

Hi!

[Tankinhaltsmessung]

Vergiss das. Tankinhaltsmesssonden für Tanks bei Tankstellen machen das auch kapazitiv. Die Sonde ist im Schnitt so um die 3m lang und in mehrere Segmente aufgeteilt.

Kein Mensch gleicht da nach der Inbetriebnahme irgendetwas an. Ginge in der Praxis auch gar nicht. Ist ja nicht so, daß der Tank ganz leer ist wenn neues Produkt eingefüllt wird. Ausserdem kenne ich Tankstellen da kommt 10x am Tank ein Tankzug, die haben echt besseres zu tun als Tankinhaltsmesssonden abzugleichen.

lg, Thorsten

Thorsten Oesterlein schrieb:

In Segmente halt, andere Baustelle.

Gruß Dieter

*Dennis Keipp* wrote on Thu, 07-08-23 11:44:

Zu den Streufeldern außenrum hast Du ja schon Antworten. Aber hast Du Dir das mit dem Sensor auch gut überlegt? Rechne den Scheinwiderstand Deines gefüllten Sensors bei der von Dir gewählten Frequenz aus und bedenke, daß der ohmsche Widerstand eine Größenordnung höher sein muß. In der Praxis gibt es keine Flüssigkeit, die das erfüllt. Ich habe vor vielen Jahren genau sowas mal gemacht.

*Thorsten Oesterlein* wrote on Thu, 07-08-23 18:09:

Nein. Ich hatte damals eine Sonde von einem großen industriellen Ausrüster, der hat auch was von Kapazitiv und Epsilon_r = 81 gefaselt. Tatsächlich war es etwas ganz anderes. Die Sonde war teflonbeschichtet. In Luft waren jetzt die Dielektrika Teflon und Luft in Reihe, in Wasser wirkte das Wasser als elektrischer Leiter mit vernachlässigbar kleinem (nachgerechnet hätte es destilliertes getan, Kesselwasser ist stark basisch) Widerstand. Angehmerweise hatte ich meine Schaltung so flexibel ausgelegt, daß ich das auffangen konnte, aber die Kapazizät wich etliche Größenordnungen von der ab, die ich vorher rechnerisch erwartet hatte.

Am Thu, 23 Aug 2007 18:13:01 +0200 schrieb Dieter Wiedmann:

Erzähl mal. Danke.

lg, Thorsten

Am Thu, 23 Aug 2007 21:39:00 +0200 schrieb Axel Berger:

Hectronic?

Wir sprachen aber von Kraftstoff. Welchen Widerstand hat der? Ich habs nie gemessen.

lg, Thorsten

Dennis Keipp schrieb:

P-A-U-S-E

;-)

  1. Urlaub
  2. Dadurch das es doch noch mehr Probleme als gedacht gibt (kurzer sensorweg, Kapillarwirkung, Montagemöglichkeiten, etc.) hab ich den Kapazitiven Weg erstmal auf Eis gelegt. Demnächst kommt per Poscht ein Drucksensor von RS, mit dem man den Luftdruck gleich kompensieren kann. Allerding wird dann auch eine Temperaturkompensation nötig. Die Ganze Schaltung habe ich schon von einem Kollegen bekommen, werde diese aber nicht veröffentlichen da ich die Urheberrechte dazu nicht habe. Nach meinem Urlab fange ich mal an das Ganze von Analog nach "C" bzw. Assembler zu Wandeln. Jedenfalls Funktioniert dies mit dem Sensor zuverlässig set mind. 3 Jahren auf seiner Duc: "mit einer genauigkeit von der andere nur Träumen". Mal schaun...

Gruß Dennis

*Thorsten Oesterlein* wrote on Fri, 07-08-24 23:10:

IGEMA und Merckens in Aachen. IIRC war der zweite der Regionalvertreter der ersten, ist aber lange her.

Keine Ahnung. Ich vermute aber, daß mindestens eines der vielen Additive ihn daran hindert, der perfekte Isolator zu sein.

Am Sat, 25 Aug 2007 14:18:00 +0200 schrieb Axel Berger:

Sacht mir nix. Ich kenne aber auch nur eben die Anbieter aus dem Kraftstoffbereich.

Da sind wir einer Meinung. Solange es aber hochomig genug ist kann die Sonda ja trotzdem kapazitiv ausgewertet werden.

Liebe Grüße, Thorsten

Thorsten Oesterlein schrieb:

Bei mehreren Segmenten musst du nur digital erkennen "Benzin" oder "Nicht Benzin", Dennis hat aber nur ein langes Segment und will an der sich ergebenden Kapazität analog den dazu proportionalen Tankinhalt messen.

Gruß, Johannes

PS: Ein Realname wäre nett. Ich selbst nutze nur keinen, weil mich die meisten hier bereits mit Namen kennen. Markus Gronotte aka "Makus" aka "Kosst Amojan" in de.sci.electronics

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