He creado un circuito RC, que utiliza los pines de salida de una placa NodeMCU para crear una corriente CA para medir la conductividad de un líquido.
Lo que realmente estoy midiendo es el tiempo de descarga del condensador, y de eso se trata esta pregunta. A bajas frecuencias (1-2 kHz), el tiempo medido es exactamente el esperado según la capacidad de 47 nF, sabiendo que el pin de entrada se invierte cuando la tensión alcanza el 50%. Ese es el tiempo que estoy midiendo: del 100% cargado completamente.
Ahora, a frecuencias más altas (al reducir el valor de la resistencia de carga) el capacitor parece aumentar de tamaño, a 120R. Estoy obteniendo tiempos de descarga de alrededor de 7200 nanosegundos, lo que me da una capacitancia de aproximadamente 120 nF.
¿Cómo podría ser esto posible?
Otra información posiblemente relevante: el capacitor parece ser un tipo de película (es un bloque rectangular); toda la configuración está operando en una placa de prueba sin soldadura (sé que puede haber capacitancia parásita allí, pero eso no importa aquí, no me importa tanto el valor real de la tapa como me importa que sea constante).
J1 es tres pines GPIO de NodeMCU. La sonda EC que reemplacé con resistencias de varios valores solo para medir la respuesta, que espero sea lineal. C1 está primero completamente cargado por los pines 1 y 2 (obtiene 100 microsegundos por eso, RC es un poco más de 15 microsegundos), luego se descarga sobre el pin 3 mientras que el pin 1 mide el voltaje, cambiando cuando el voltaje cae por debajo del 50%. En definitiva, un circuito RC muy básico. Espero que al reducir el valor de la resistencia sobre J2 se reduce el tiempo de forma lineal, pero no lo hace.
En el tiempo de descarga de 33 k aproximadamente 800 us, R / t / 0.5 = 48 nF.
A 10k, el tiempo de descarga es aproximadamente de 235, R / t / 0.5 = 47 nF.
A un tiempo de descarga de 330R aproximadamente 12 us, R / t / 0.5 = 73 nF.
A 120R, el tiempo de descarga es de aproximadamente 7 us, R / t / 0.5 = 120 nF.
Mi tiempo está en la resolución de 12.5 ns (velocidad de reloj de 80 MHz), por lo que ese no es el problema. Ser unas pocas marcas no explica esto.
