¿Cómo se pueden medir los condensadores de UF extremadamente bajos?

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Me gustaría medir (con un poco de precisión) la capacitancia de un condensador variable de 0.8-0.06pf (que en algún momento será leído por un microcontrolador de 120 mhz de 32 bits, si es que me sirve de ayuda). Me doy cuenta de que no se puede medir un capacitor arbitrariamente pequeño con precisión, por lo que no estoy seguro de si esto es prácticamente factible. He investigado la posibilidad de realizar un circuito de tiempo RC regular y un sondeo para medir el tiempo de descarga, pero incluso con el valor más alto del resistor puedo obtener fácilmente (100M) el condensador se descarga en 1 microsegundos, lo que (creo) es un tramo para Para sentir con el microcontrolador.

Si esto es prácticamente posible, ¿cómo podría hacer esto?

EDITAR:

El condensador para el que estoy dando valores es solo dos placas paralelas de 1 cm ^ 2 con una separación de 1 a 13 cm entre ellas. En última instancia, estoy tratando de obtener la distancia entre las placas de esta capacitancia. Probablemente sea solo un tiro en la oscuridad, pero pensé que me gustaría considerar la posibilidad y ver qué se podría hacer hipotéticamente; Cualquier información sobre por qué esto no funcionaría sería apreciada. Una vez conocido por la calibración, cualquier capacitancia parasitaria agregada (de trazas, etc.) probablemente se pueda eliminar del valor final, ¿correcto?

    
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La capacitancia parásita de casi cualquier cable será aproximadamente del mismo orden de magnitud que el valor que está tratando de medir. La mejor manera de lidiar con esto es convertir la medición en una diferencial. Por ejemplo, si su placa móvil está conectada a tierra, podría tener dos placas fijas, una a cada lado. La construcción mecánica y eléctrica debe ser lo más simétrica posible, de modo que las capacidades parásitas se cancelen en la mayor medida posible.

Aquí hay un circuito que está diseñado para medir pequeños cambios en un capacitor diferencial.

La fuente de 10 V, 1 MHz hace que los diodos se conduzcan en pares: la conducción D1 y D4 en los picos positivos y la conducción D2 y D3 en los picos negativos. Como D1 y D2 nunca conducen al mismo tiempo, la corriente neta a través de ellos es directamente proporcional al valor de C1. De manera similar, la corriente a través de D3 y D4 es proporcional al valor de C2.

Si C1 y C2 tienen el mismo valor, la corriente D1 / D2 es igual a la corriente D3 / D4, y la diferencia de voltaje promedio entre los puntos A y B es cero (aunque ambos están subiendo y bajando a 1 MHz). Por otro lado, si el sensor está desequilibrado, digamos que C1 aumenta y C2 disminuye, más corriente fluirá en D1 / D2 que en D3 / D4, lo que hará que el voltaje promedio en B aumente en relación a A.

Tenga en cuenta que la diferencia entre A y B no puede exceder las dos caídas de diodo hacia adelante (aproximadamente 1.5 V) en cualquier dirección, y de hecho, la tensión entre ellas estará relacionada con el flujo de corriente neta de la ecuación del diodo. Para valores menores a 1 V, el voltaje varía casi linealmente con la diferencia de capacitancia.

    
respondido por el Dave Tweed

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