Control del ventilador usando un oscilador con capacitancia variable

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Hemos estado trabajando en un pequeño proyecto tratando de construir un juego divertido, pero estamos teniendo algunos problemas. Básicamente necesitamos un oscilador que se pueda controlar variando la distancia entre nuestras manos y una placa metálica (tipo de sensor de condensador), que luego la señal se convierte en una señal PWM y se alimenta a un puente H que controla los ventiladores. Nuestro problema es la parte del sensor, el oscilador y la conversión en una señal PWM decente que, de manera ideal, iría del 0 al 100% en función de la capacitancia. Hemos probado varios tipos, oscilador de relajación (cuadrado), disparador de 7414 schmitt (cuadrado) y recientemente también construí un oscilador de tono variable tomado de una guía theremin, que generó una onda sinusoidal agradable pero solo varió de los intervalos 120-142kHz. Tampoco pudimos averiguar cómo utilizarlo.

¿Hay algún alma amable que tenga una gran idea de cómo hacer que esto sea una realidad? Básicamente, lo que necesitamos es un oscilador que pueda verse afectado por un solo condensador en el que el intervalo de la capacitancia (la mano) sea de alrededor de 20pF, esta oscilación de alguna manera debe convertirse en una señal PWM. Nuestro único desafío aquí es que estamos limitados a solo componentes analógicos, pero prácticamente tenemos algo a nuestra disposición, pero en su mayoría son componentes estándar, y también el 7414 es algo que hemos logrado tener en nuestras manos. Hemos intentado encontrar una solución durante mucho tiempo a diario y nos estamos sintiendo bastante frustrados.

Gracias de antemano,

Chris.

    
pregunta chriskarl

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Dos manos con un pie de separación inferior a 1pF y con una distancia inversa frente a C, se necesita un resonador LC de F bastante alto y C bajo para modular la frecuencia. Theramins usó un delgado aislamiento sobre las superficies de los electrodos de un oscilador Unijunction para crear esta sensibilidad durante muchas décadas de f usando la pequeña modulación [mm] de las manos cerca de la superficie usando alto voltaje y alta R, pequeña C.

En 1970, mi amigo usó una mano con solo 60Hz para acoplar el campo E a través de placas enterradas para detectar el campo E en 10 MOhms y podría modular la intensidad de la luz usando un cct lógico para conducir un ángulo de fase generado por la escalera en el triac.

Depende de su impedancia y del ruido de campo E que se encuentre cerca. Puede usar high f o low f pero depende de los niveles de interferencia.

Pero para aumentar la modulación de f o para detectar el nivel del campo E inducido, C fijo debe ser tan pequeño como la variable C más pequeña de 1pF, por lo que el cable coaxial está fuera y la capacitancia de tierra debe minimizarse entre las placas de electrodos, pero cada placa puede estar aislado con recubrimiento plástico fino.

Es mejor usar 10k serie R con CMOS protegido contra ESD para que las etapas de entrada de alta impedancia detecten los campos E. Por lo tanto, use 74HC14 o similar, no TTL 7414. Y la serie R es para limitar la corriente ESD.

Es posible configurar la atenuación del ruido no deseado con los filtros. Pero para hacer que un oscilador de relajación sea sensible a cambios de frecuencia de 1 a 10pF, se necesita una retroalimentación R muy alta en el oscilador inversor Schmitt. como 50M * 10pf = T = 50us luego reduzca esta frecuencia usando un contador binario CD4060 para usar la frecuencia de la salida para controlar el tiempo de encendido de un controlador PWM fijo, de modo que la frecuencia más alta reinicie el PWM de un disparo, el más rápido y el La frecuencia más baja da el pulso más amplio utilizando el reinicio. Las formas más inteligentes pueden eliminar los efectos de aliasing.

    
respondido por el Tony EE rocketscientist

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