Estoy interesado en cualquier comentario o advertencia con respecto al siguiente método de medición de capacitancia antes de comenzar a configurarlo.
Para un experimento, he encontrado la necesidad de medir y rastrear el espaciado entre dos muestras, con una resolución de 0.1 mm o superior. Debido a las limitaciones del resto de mi configuración, después de un poco de investigación, me parece que un método de medición capacitiva es el más adecuado para inferir el espaciado.
Considere la siguiente simplificación como objetivo:
Me gustaría medir / rastrear la distancia entre 2 placas de cobre (cada una de 2 cm x 2 cm) que esencialmente forman un gran condensador.
Nota: AD7746 debajo hay un convertidor de capacitancia a digital sigma-delta de 2 canales y 24 bits
Laidea:Comenzandocon\$C=\varepsilon_0\varepsilon_r\frac{A}{d}\$,dondeeláreadelaplacayeldieléctricodelairesonconstantes,esdePorsupuestoesciertoquelacapacitanciamedidaesinversamenteproporcionalaladistancia.Asíqueprimeropodríatomaralgunosdatosdecalibracióny,alusarlos,ajustarlosparainferirladistanciadesdecualquiervalordecapacitanciamedido.
Elmétododemedición:Dadomirequisitobastanteestrictode0.1mmderesoluciónosuperior,planeorealizarunamediciónprecisausandoelICdemedicióncapacitivadeAnalogDevices
¿Sobre qué cosas debo tener cuidado para obtener una medición lo más limpia posible, o en qué aspectos puedo mejorar? ¿Podría lo anterior obtener mi resolución deseada o es propenso a fuentes de error que no estoy viendo?
Una posible mejora es: estaba pensando, ya que AD7746 tiene dos canales, incluso podría usar el canal adicional para medir simultáneamente un par separado de completamente fijo / placas de referencia, y usarlo para Anular cualquier temperatura o efectos EMI. Hmm, no estoy seguro de cuán importantes son esos factores ...
ACTUALIZACIÓN (más detalles) : Un poco más sobre mi configuración y las restricciones existentes: el experimento involucra una muestra más grande que está directamente arriba, besando la placa superior. La muestra es de aproximadamente 75 mm X 75 mm (no metálica) y en cierto modo aplasta la placa superior durante el movimiento vertical.
Como resultado, no hay margen para colocar sensores verticalmente paralelos al movimiento del eje Y. Cualquier detección del desplazamiento / separación vertical debería realizarse horizontalmente o con partes montadas en una tabla en la posición de la placa inferior.
Dicho esto, la placa superior se agregó solo para mi forma de medición propuesta, y no es estrictamente necesaria. Mi objetivo principal es medir a qué distancia termina mi muestra de 75 mm x 75 mm antes mencionada verticalmente desde la parte inferior.
ACTUALIZACIÓN (Resultado de la medición) : realicé una prueba rápida en la medición capacitiva y pude distinguir los datos de capacitancia bastante claramente en pasos de aproximadamente 0,2 mm en el desplazamiento. El ruido que estoy recibiendo en la medición de capacitancia es, a partir de ahora, demasiado grande para obtener una mejor resolución que esa. Estoy tratando de variar algunas cosas para ver si puedo mejorar la SNR en la medición de capacitancia.