¿Por qué la capacitancia de un condensador de pcb coplanar no coincide con los cambios en la constante dieléctrica cercana?

Su constante dieléctrica es aproximadamente un promedio geométrico de las constantes de PCB y máscara de soldadura y del medio exterior. Para ver el aumento de 80 veces, necesita dos placas paralelas, no solo trazas paralelas.

  

Utilicé el "método de dos pines" para medir la pequeña capacitancia en el   Arduino (calibrado contra varios valores de condensadores cerámicos).   entre 2pF y 1nF).

Esta técnica de medición puede funcionar bien para medir componentes que están diseñados para ser condensadores, pero para medir capacitancia donde las "placas" están rodeadas de materiales con pérdidas con varias conducciones resistivas, su método de medición se vuelve defectuoso.

La razón es porque el método arduino de dos pines no mide la capacitancia; mide una señal atenuada y posiblemente retrasada por la capacitancia y, por supuesto, también mediría las pérdidas de resistencia en el material. Entonces tu método no mide la capacitancia implícitamente; mide las pérdidas en el dieléctrico del condensador.

La mejor manera es colocar el "condensador" en un circuito sintonizado con un inductor en un oscilador de colpitts como este: -

Elcambioenlafrecuenciadeoscilaciónesunaformamuchomejordemedirlacapacitancia;veadondelaimagenmuestra"ajuste fino", es donde agregaría sus placas de capacitores. Es bastante resistente a las pérdidas de conducción en comparación con el principio de medición simplista y defectuoso del método arduino de 2 pines que normalmente se utiliza como "medidor de capacitancia".

Este método se usa en varias sondas de capacitancia industrial donde las pérdidas resistivas / de conducción / dieléctricas son significativas.

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