Kapazitiver Sensor

Hallo!

Ich benötige mal euren Rat / eure Anmerkungen zu folgendem Problem: Eine Wegveränderung max. 30cm wird durch das parallele Verschieben einer Elektrode gegenüber einer feststehenden Elektrode kapazitiv erfasst. Elektrodenabmessungen ca. 30cm x 1,5cm, Abstand der Elektroden ca. 1mm. Die Messbare Kapazität liegt zwischen 30-200pF. Messung erfolgt als RC-Ladezeitbestimmung mittels µController, Ladespannung 3V, funktioniert. Leider wird auch Netzbrummen eingekoppelt (50Hz, ca.

50mVss). Ok, dagegen kann ich über genau eine Periode messen und mitteln (20ms) => ergibt Besserung. Was kann ich tun, um die Störempfindlichkeit zu verringern, z.B. durch Berührung? Aus technischen Gründen können die Elektroden nicht in ein Gehäuse eingebaut oder elektrisch abgeschirmt werden. Wie kann ich die Meßempfindlichkeit erhöhen? Vielleicht durch Prinzip Wechselspanungsmessbrücke?

Danke für jede Anmerkung!

Gruß Andreas

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Andreas
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Realname erwünscht.

Üppiger als bei vielen kapazitiven Sensoren.

Wenn man nicht schirmen kann, Auswertverfahren aufpäppeln. Z.B. eine deutlich höhere Frequenz einspeisen und wieder auskoppeln ( Synchrondemodulator ).

Gute Literartur auch bezüglich Schaltungstechnik: Baxter "Capacitive Sensors" IEEE Press 1997 Soweit nichtmehr lieferbar gegebenfalls leihweise.

MfG JRD

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Rafael Deliano

Das Problem liegt daran, dass Du Spannungswerte auswertest. Bau einen Schwngkreis damit auf, der mit einigen vielen kHz bis MHz rennt und werte dann dessen Frequenz aus, das dürfte deutlich unempfindlicher sein. Frequenzen lassen sich üblicherweise auch gut messen, ggfs mit einem Teiler davor. ein 4060 hat den Oszillator gleich mit drin. Es gibt aber stabilere RC-Oszillatoren kommt eben auf die Genauigkeit an. solange das Teil aber berührbar ist, wird es so genau nie werden können.

Marte

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Marte Schwarz

Am Thu, 17 Mar 2005 10:48:31 +0100 schrieb Marte Schwarz :

Ev. auch über LC Oszillator nachdenken, der sollte nicht so von der Versorgungsspannung abhängen. Wenn aber die Mittelung über 20ms nicht alle Störungen beseitigt, dann dürftest du ausser Netzbrumm noch Andere haben.

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Martin
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Martin

Bei einem ungeschützten kapazitiven Sensor gar nichts, die Kapazität wird sich durch Berührung immer ändern, egal mit welchem Verfahren Du sie misst.

Ich würde eine andere Messmethode vorschlagen:

- Ultraschallsender und -empfänger, kurzen Pieps senden und Zeitverzögerung messen.

- LED am beweglichen Teil und eine Reihe Photosensoren am feststehenden Teil. LED mit einer Frequenz (ca. 10kHz) modulieren und Sensoren über einen Hochpass auskoppeln, so dass die Netzfrequenz der Raumbeleuchtung nicht erfasst wird.

- Falls viel Geld und hohe Anforderungen an Präzision: Laserinterferometer

- Falls wenig Geld: Potentiometer über eine Schnur und eine Rolle am Poti bedienen, ähnlich wie die Skalenmechanik in alten Radios.

Stefan

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Stefan Heimers
http://www.heimers.ch/
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Stefan Heimers

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