oscilador RC para medir la capacitancia con un microcontrolador [cerrado]

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Quiero medir los sensores de capacitancia con un microcontrolador.
Una forma de hacer esto es usar comparadores y medir el tiempo de carga.

Como no puedo (y no quiero) usar comparadores, pensé construir el oscilador RC para que generara una onda sinusoidal, luego conecto esta onda sinusoidal a la entrada digital de la unidad de control de temperatura (su pestillo lo convertirá en un ola cuadrada) y contaré los impulsos.

  1. ¿Cuál es el circuito RC más simple para generar esta onda?
  2. ¿Y cómo convertir el número de impulsos a la capacitancia (dada la R conocida)?
pregunta zupazt3

1 respuesta

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El método que describas requerirá que modules de alguna manera un pin digital con un circuito LC (con un offset de CC para llevarlo a la superficie) hasta que alcances la resonancia o tengas suficiente amplitud de oscilación para medir el período. Podría bombear el par LC e interrumpir en los bordes después de pasarlo a través de un búfer digital de algún tipo y luego interrumpir las interrupciones. 1 / f = 1 / (2 * pi * (L * C) ^ 0.5). L en conocido y T se mide (T = 1 / f) para que el micro pueda calcular con bastante buena precisión a partir de ahí. En realidad, esto parece una forma muy barata, aunque confusa de resolver el problema. La amplitud de la forma de onda del circuito resonante del tanque será delicada y lo más probable es que tenga que amplificarla hasta el punto de recorte antes de ir al búfer, momento en el que se vuelve más complejo que usar un comparador.

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

Sin embargo, usar un comparador parece ser una forma mucho más confiable de realizar esta tarea. Si necesita una precisión muy fina, puede usar una resistencia muy grande con respecto al condensador de interés, por lo que produce una constante de tiempo grande (t = RC) . A continuación, elegiría un microcontrolador con un comparador analógico periférico, como el ATmega o ATtiny, y establecería la entrada de comparación en un divisor de voltaje establecido en el 63,2% del riel del sistema. *delahojadedatosATtiny85Luegopuedeusaruntemporizadorquecomienzaacontarcuandoenciendeelpinconectadoalaresistencia,esperaunainterrupcióndelcomparadoranalógicoymiraelvalordelcontadordeltemporizador.Verelesquemaadjunto.

simular este circuito

La precisión dependerá de la frecuencia del temporizador que esté ejecutando, la latencia de su software y, por supuesto, la tolerancia de los componentes. Es posible que deba conectar en cascada los desbordamientos del temporizador a una variable en la RAM para generar períodos más largos también. Este método produce cálculos matemáticos realmente simples, ya que solo estás muestreando tau con un valor R conocido, por lo que para resolver C es solo tau / R.

    
respondido por el Luke Gary

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