Easyelectronics.ru

Электроника для всех
Текущее время: 14 окт 2019, 23:14

Часовой пояс: UTC + 5 часов



JLCPCB – Прототипы печатных плат за $2/10pcs (Любой цвет!)
Крупнейший производитель печатных плат и прототипов. Более 600000 клиентов и свыше 10000 заказов в день!
Получите скидку на почтовую отправку при первом заказе в JLCPCB!

Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 44 ]  На страницу 1, 2  След.
Автор Сообщение
 Заголовок сообщения: Датчик влажности - измеряем емкость методом RLC
СообщениеДобавлено: 03 апр 2019, 21:47 
Заглядывает иногда

Зарегистрирован: 18 дек 2015, 23:39
Сообщения: 192
Начало обсуждения - на страницах 2-5 темы http://forum.easyelectronics.ru/viewtopic.php?f=17&t=36932

Датчик будет на stm32f303cbt6.
Двухуровневый.
Подробнее опишу позже.

Текущий этап - подготовка схемы.
Схемы рисую в gschem.
Разводку делаю в pcb-rnd.

Всегда приветствуется критика, благодарю.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Датчик влажности - измеряем емкость методом RLC
СообщениеДобавлено: 03 апр 2019, 21:57 
Заглядывает иногда

Зарегистрирован: 18 дек 2015, 23:39
Сообщения: 192
u37 писал(а):
Если два датчика в разных местах, то "да". Если рядом ( на разной высоте ) , то передатчик можно использовать один.

Не так.
Печатная плата мешает отводу влаги.
Поэтому, электроды выносятся от платы на тонких "усах".
Один ус вверх - измеряет в верхнем слое.
Другой вниз - измеряет глубже.
Как схему первую выложу, попробую сразу развести плату, чтобы видно было.

u37 писал(а):
Или наоборот, два передатчика с одним приемником и работать или на разной частоте или с банальным переключением работающего передатчика.

Да, почти так.
Два DAC, а принимать будет один ОУ с переключателем неинвертирующего входа на разные пины.
Пока планирую еще и переключать между двумя резисторами (между точкой B и землей), а также заготовить сэмплы для DAC для нескольких частот.

Текущие задачи:
- отрисовать полностью схему;
- сделать подсчет двух Z с разностью в пол-периода;
- подумать, как можно доработать схему для измерения емкости до 1uf.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Датчик влажности - измеряем емкость методом RLC
СообщениеДобавлено: 04 апр 2019, 13:37 
Заглядывает иногда

Зарегистрирован: 18 дек 2015, 23:39
Сообщения: 192
Show Подключил VDDA и VSSA к АКБ, т.е. полностью отднлил питание аналоговой части.
Сохраню здесь для дальнейшего анализа

Show Попробовал считывать, не меняя код, не с точек А и B, а напрямую с делителя VDDA-R1+R2-VSSA , R1=R2, питание от АКБ

То есть, сам ADC при оцифровке может завышать вольтаж минимум на 20/4096 примерно 0.5%.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Датчик влажности - измеряем емкость методом RLC
СообщениеДобавлено: 04 апр 2019, 16:09 
Старожил

Зарегистрирован: 10 июн 2011, 23:01
Сообщения: 3297
FDC2212


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Датчик влажности - измеряем емкость методом RLC
СообщениеДобавлено: 04 апр 2019, 16:26 
Заглядывает иногда

Зарегистрирован: 18 дек 2015, 23:39
Сообщения: 192
_pv писал(а):
FDC2212

Благодарю, но на каждый датчик - это дорого.
Моя цель - на доступном недорогом железе сделать.
Плюс предсказание полива и управление питанием соленоидного клапана в PWM режиме для экономии энергии.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Датчик влажности - измеряем емкость методом RLC
СообщениеДобавлено: 04 апр 2019, 17:43 
Старожил

Зарегистрирован: 10 июн 2011, 23:01
Сообщения: 3297
stm32f303 c 4мя PGA стоит столько же сколько и 4х канальный FDC, если не дороже, а для единственного шима M4F совсем не нужен, хватит и любого M0 за <1$.
ну и ещё ad7147 есть, если так каналов много надо.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Датчик влажности - измеряем емкость методом RLC
СообщениеДобавлено: 04 апр 2019, 19:42 
Заглядывает иногда

Зарегистрирован: 18 дек 2015, 23:39
Сообщения: 192
_pv писал(а):
stm32f303 c 4мя PGA стоит столько же сколько и 4х канальный FDC, если не дороже, а для единственного шима M4F совсем не нужен, хватит и любого M0 за <1$.
ну и ещё ad7147 есть, если так каналов много надо.


stm32f303cbt6 на lcsc 132рэ *10 за десяток без доставки.
А FDC меньше 600рэ за штучку не нашел.
Поделитесь, где FDC недорогие.

Я бы использовал готовую микросхему, если бы по характеристикам и цене она подошла.

ad7147 не подойдет, т.к. кроме ограниченного диапазона (как я понял), он еще и
Цитата:
The AD7147 measures capacitance between CINx and ground.

У меня как раз проблема была на предыдущем датчике, что провод GND в земле работал как дополнительный электрод и влиял на показания датчика.
То есть, значения будут зависеть от глубины, на которую помещен датчик.
Вот та тема http://forum.easyelectronics.ru/viewtopic.php?f=14&t=38435


Последний раз редактировалось osetroff 05 апр 2019, 00:07, всего редактировалось 1 раз.

Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Датчик влажности - измеряем емкость методом RLC
СообщениеДобавлено: 04 апр 2019, 19:58 
Старожил

Зарегистрирован: 10 окт 2014, 00:48
Сообщения: 6204
https://efind.ru/offer/FDC2212
https://www.einfo.ru/store/FDC2212/


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Датчик влажности - измеряем емкость методом RLC
СообщениеДобавлено: 04 апр 2019, 20:12 
Заглядывает иногда

Зарегистрирован: 18 дек 2015, 23:39
Сообщения: 192
Спасибо, посмотрю и подумаю, будет ли на FDC работать.

Вот примерная схема для stm32f303cbt6
http://pic.radiotech.kz/img/2019-04/04/2jquwo6nhtbuwriq5vq2dy7oj.png

Пояснения:
Два канала DAC_OUT1 и DAC_OUT2 через OPAMP4 и OPAMP3 формируют синусоиду на изолированных электродах A1 и A2.
Измеряемые емкости - test cap 1 и test cap 2.
С электродов A1 и A2 сигнал оцифровывается на ADC1_IN2 и ADC1_IN3 соответственно.
С электродов B1 и B2 сигнал оцифровывается на ADC2_IN3, куда он приходит с выхода OPAMP2.
Для выбора 1 канала датчика, выбираем ADC1_IN2 и неинвертирующий вход OPAMP2_VINP.
Для выбора 2 канала датчика, выбираем ADC1_IN3 и неинвертирующий вход OPAMP2_VINP_SEC.
Затем запускаем оцифровку в regular simultaneously dual mode ADC12 + single DMA.

Пин PB2 ADC2_IN12 измеряет температуру с терморезистора 1.

Пины PA0 и PA3 подключают резисторы 15 и 30 при необходимости к VSS.
Тогда, между B1 и VSSA, например, можем задать сопротивление 10kOm (резистор 15 не подключен к VSS) и 909Om (резистор 15 подключен к VSS).


Вложения:
Комментарий к файлу: Схема
rlc_stm32f303_1.pdf [19.74 Кб]
Скачиваний: 101
Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Датчик влажности - измеряем емкость методом RLC
СообщениеДобавлено: 04 апр 2019, 20:44 
Старожил

Зарегистрирован: 10 июн 2011, 23:01
Сообщения: 3297
там ещё есть такие же LDC1312 / 1614, чем отличаются так и не понял, совпадает всё, вплоть до содержимого регистра DEVICE_ID. :)
оба измеряют одну и ту же частоту параллельного LC контура, только один почему-то для измерения "индуктивности", а второй для "ёмкости", маркетологи видать постарались.

на estore.ti.com 2х канальный 12ти разрядный ldс1312 - 2$
ну и на сдачу там же каких-нибудь MSP430FR2310 за 1$, для пущей маложоркости.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Датчик влажности - измеряем емкость методом RLC
СообщениеДобавлено: 04 апр 2019, 21:03 
Заглядывает иногда

Зарегистрирован: 18 дек 2015, 23:39
Сообщения: 192
_pv писал(а):
на estore.ti.com 2х канальный 12ти разрядный ldс1312 - 2$

Попробую заказать, посмотрим, что получится.
Весь мой опыт пока:
- ali (там много подделок, не раз попадался),
- lcsc (нравится, но некоторые позиции - дорого).

u37 писал(а):
https://efind.ru/offer/FDC2212
https://www.einfo.ru/store/FDC2212/

Почитал отзывы о продаванах - загрустил.
Не хочу связываться.
Только если порекомендует кто конкретную фирму без общероссийских проблем.

Завтра постараюсь плату доразвести по выложенной выше схеме.

P.S. Заказал на estore.ti.com для тестов 2х FDC2212QDNTTQ1 и 2х LDC1312QDNTRQ1.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Датчик влажности - измеряем емкость методом RLC
СообщениеДобавлено: 05 апр 2019, 01:58 
Заглядывает иногда

Зарегистрирован: 18 дек 2015, 23:39
Сообщения: 192
u37 писал(а):
оцифровку производить дважды, не прерывая выдачу сигнала. При этом, второй раз надо начать семплирование со сдвигом на 1/2 периода тестового сигнала. В результате, получатся два числа, с разным знаком. Их вычитание даст итоговый ответ с полным удалением дефектов смещения при вычислении и оцифровке


Про вычитание так и не понял.
Посчитал N периодов из буфера, пропустил пол периода, посчитал еще N периодов, усреднил.
Show Вот для 0,113nf по тестеру

Show Без измеряемой емкости

Show С перемычкой


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Датчик влажности - измеряем емкость методом RLC
СообщениеДобавлено: 05 апр 2019, 02:50 
Старожил

Зарегистрирован: 10 окт 2014, 00:48
Сообщения: 6204
В схеме - поставьте два диода (4148), или сборку типа BAV99 по аналогии с http://cxem.net/beginner/beginner102.php - рис.6 на каждый вход.
Т.е. цепь к входу PA* нужно поставить два резистора последовательно (номинал 330-1к), а их среднюю точку на диоды.
Вместо диодов можно использовать специализированные микросхемы защиты (например SRV05-4), но вывод "питания" ни в коем случае нельзя соединять с Vdd процессора. Вариант - с +V аккумулятора питания. Если его нет, то "ни куда", так хоть вреда будет меньше.
(текст не понял)

Кстати, если вам надо много входов, то может стоит убрать усилитель на вЫходе?


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Датчик влажности - измеряем емкость методом RLC
СообщениеДобавлено: 05 апр 2019, 16:08 
Заглядывает иногда

Зарегистрирован: 18 дек 2015, 23:39
Сообщения: 192
u37 писал(а):
В схеме - поставьте

Попробовал так, если правильно понял (Рис 1).
По 4 резистора друг над другом - это резисторные сборки, так удобнее скопом и паять и футпринт задавать.

u37 писал(а):
(текст не понял)

Будут версии датчика:
1. Для дома - с одним каналом и реостатом (для настройки порога, как на моем предыдущем датчике).
2. Для грядок - два канала, радио передатчик/приемник по SPI на верхней плате (так как на улице другие интерфейсы долго не жили, да и бегать по площадям некому).
Хочу плату сделать общую, потому и пишу для себя заметки.
На датчике для дома будет просто что-то не распаяно, где-то перемычки, один усик с электродами (второй канал) не припаян.
Шлейф плоский для домашнего датчика FRC-10 (5-6 жил).
Для уличного датчика - экранированная FTP витая пара.
Но процессор будет один и тот же.
Собственно, на предыдущих датчиках много всего уже опробовано.

Главное:
для определенной конфигурации электродов (от этого зависит считываемая емкость),
точно измерять емкость конденсатора, образованного электродами, в диапазоне гравиметрической влажности почвы 20-30%.
А с электродами постоянно приходится экспериментировать.
Не исключаю, для разной почвы - разная конфигурация электродов.

u37 писал(а):
Кстати, если вам надо много входов, то может стоит убрать усилитель на вЫходе?

Он и так отключен - при усилении в 2 раза синус съезжает в минус.

В идеале, схема работы выглядела бы так:
1. С DAC_OUT на буфер (при двух каналах заняли два ОУ в follower mode).
Два ОУ (для двух DAC_OUT) нужно, так как выходы ОУ не переключаются, а нам нужно, чтобы каналы датчика работали попеременно и не создавали друг другу помех.
2. С двух ОУ в точки A и , соответственно, на входы ADC1.
3. С точкек B на переключаемые NI входы одного ОУ (заняли третий ОУ), который может быть как в follower mode, так и в PGA.
4. С третьего ОУ - на четвертый ОУ, который может дополнительно усилить сигнал и на вход ADC2.
После долгих попыток подбора конденсаторов, я не знаю, возможно ли такое.

Я - за защиту.
Но, действительно ли она нужна, если датчик в земле?
Молния все датчики спалит разом.
Кроме молнии, только если рядом сварку включат.
Я не прав?

По входному питанию у меня было так (Рис 2).


Вложения:
Комментарий к файлу: Рис 2
pwr 1.png
pwr 1.png [ 34.51 Кб | Просмотров: 1213 ]
Комментарий к файлу: Рис 1
electrode 1.png
electrode 1.png [ 19.95 Кб | Просмотров: 1215 ]
Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Датчик влажности - измеряем емкость методом RLC
СообщениеДобавлено: 05 апр 2019, 16:17 
Старожил

Зарегистрирован: 10 окт 2014, 00:48
Сообщения: 6204
По поводу R4,5 ... учтите, что в полученном Z у вас всегда будет накладываться Z.re+330*2. Или вычитайте эти 330*2 из намеренного, или ... может вы и правы, входные R4,5 не особо и нужны.
Прямого контакта не будет, но что вы будете делать со статикой? У вас датчики завернуты в 10 мм пластик? ... или нет? ;)
К тому-же, наличие кабелей электропитания под землей, как и наличие грунтовых вод, там-же, так-же не исключено.

add
Кстати, переключение "передатчиков" вполне можно делать аналоговыми переключателями типа 74HC4051. В-принципе, если сами передатчики вы собираетесь ставить лишь "на разной высоте", то все передатчики можно сделать в виде "палки" с "рисками" - для схемы это будет 1 выход с переключением на 8 позиций.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Датчик влажности - измеряем емкость методом RLC
СообщениеДобавлено: 05 апр 2019, 17:14 
Заглядывает иногда

Зарегистрирован: 18 дек 2015, 23:39
Сообщения: 192
u37 писал(а):
Прямого контакта не будет, но что вы будете делать со статикой? У вас датчики завернуты в 10 мм пластик? ... или нет? ;)

Из покрытий пока лидирует прозрачная полиолефиновая термоусадка - отличный диэлектрик.
Вот как с ней датчик будет работать и надо как можно быстрее посмотреть.
От этого измеряемый диапазон зависит.

u37 писал(а):
К тому-же, наличие кабелей электропитания под землей, как и наличие грунтовых вод, там-же, так-же не исключено.

Думаю, разведу R4,5 и поставлю перемычки.
Эксплуатация покажет.

u37 писал(а):
Кстати, переключение "передатчиков" вполне можно делать аналоговыми переключателями

Сколько раз я о подобном думал.
Физика процесса просыхания сложная.
Палка вокруг себя, во первых, образует более влажный ком после полива, а во вторых, после просыхания вдоль неее активно просачивается влага.
И получается, что пропускаем правильный момент полива.
Так как, в первом случае думаем, что еще можно с поливом подождать.
А во втором - что уже хорошо полито.

Датчик закапывается и за несколько поливов приживается в почве.
Так как вокруг pcb тоже образуется комок - усы с электродами как иглы ежа должны в стороны торчать.
И, естественно без анализа результатов и характеристик полива за все предыдущие периоды - никуда.
Чтобы исключить прорастающие рядом с датчиком корешки и тп.

Цитата:
3. С точкек B на переключаемые NI входы одного ОУ (заняли третий ОУ), который может быть как в follower mode, так и в PGA.
4. С третьего ОУ - на четвертый ОУ, который может дополнительно усилить сигнал и на вход ADC2.
После долгих попыток подбора конденсаторов, я не знаю, возможно ли такое.


Вопросы:
- И все же, можно ли усилить сигнал из B (мешает делитель, помогающий нам вытянуть значения <0)?
Ведь , как я понимаю, для увеличения диапазона измерения емкостей нужен усилитель с большим gain.
- Нужно ли для увеличения точности поставить отдельное LDO для аналоговой части?
- Имеет ли смысл менять номинал общего сопротивления после измеряемой емкости?
Думаю, это самый простой путь посчитать Z при других условиях - и усреднить.
Наверное, это уже лучше проверять на готовом датчике?
- Нужно менять частоту синуса в точке А?
Пробовал, чуда не увидел. Проще номинал общего сопротивления менять.
Вы согласны?

Спасибо.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Датчик влажности - измеряем емкость методом RLC
СообщениеДобавлено: 05 апр 2019, 17:27 
Старожил

Зарегистрирован: 10 окт 2014, 00:48
Сообщения: 6204
А что мешает использовать GAIN для точки В? Разный делитель смещения? Гм, и что запрещает этот делитель сделать переключаемым?

Отдельные стабилизаторы, экранирование и прочее - всё это стоит закладывать на тестовый образец, а потом выкидывать, если пользы нет.

По изменению частоты - это уже от вас зависит. Подчас, "среда" выкидывает замечательные фортели, и некоторые из них переходят из разряда "баги" в "фичи". )))
Наверно, стоит заложиться на "несколько" частот, а вот плавный спектроанализатор с точностью 0.00000001% - это оставить на потом. ;)


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Датчик влажности - измеряем емкость методом RLC
СообщениеДобавлено: 05 апр 2019, 17:59 
Заглядывает иногда

Зарегистрирован: 18 дек 2015, 23:39
Сообщения: 192
Верно. Пойду дальше разводить плату.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Датчик влажности - измеряем емкость методом RLC
СообщениеДобавлено: 06 апр 2019, 00:18 
Заглядывает иногда

Зарегистрирован: 18 дек 2015, 23:39
Сообщения: 192
osetroff писал(а):
_pv писал(а):
на estore.ti.com 2х канальный 12ти разрядный ldс1312 - 2$

P.S. Заказал на estore.ti.com для тестов 2х FDC2212QDNTTQ1 и 2х LDC1312QDNTRQ1.


Прислали письмо, что заказ прерван.
Цитата:
This is a notification that one or more of your items has been cancelled. If you
did not request this cancellation, please contact us.
<http://www.ti.com/lsds/ti/contactus.page>
If we can help with additional information, please review our FAQ
<https://www.ti.com/info-store/ti-store-order.html> or contact TI's customer
support center. <https://www.ti.com/guidedsupport/call-ti-support>

Причин не назвали.
Куда писать в поддержку - не нашел, может плохо искал?
Деньги уже вернули на счет.
Что-то не дружится с Ti.

Вот потому мне и нравится по-максимуму задействовать возможности МК, т.к. с редкостями всегда проблема.
А без МК все равно ничего не заработает, как же ему не быть )


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Датчик влажности - измеряем емкость методом RLC
СообщениеДобавлено: 08 апр 2019, 13:47 
Старожил

Зарегистрирован: 10 окт 2014, 00:48
Сообщения: 6204
Некоторые наблюдения по схеме.
У любой части схемы есть ёмкость. При всех стараниях, вход и трассировка менее 10 пф не получатся. Это означает, что параллельно "измерительному" резистору подключен сей конденсатор и получается дополнительный делитель, занимающий значение "вычисленной' тестовой ёмкости. Когда резистор мал, по сравнению с Z конденсатора, то и вред от паразитной пристыкованной ёмкости (ее Z) не существенен. При увеличении сопротивления это уже становится значимой. Для устранения этого дефекта есть два способа - коррекция по таблице (формуле) - плохо, или правильно - величину V при расчете Z надо умножать не на R, а на входное Z (R + Cinput). Его можно посчитать или банально измерить с помощью другого RLC. При этом фармула умножения станет сильно сложнее, ComplexMUL. Потом приведу.
Второе -диоды защиты в + должны подключаться к уровню не выше 5В, или сгорит вход РА*.
Третье - обязательно считайте Q - эта характеристика наверняка важнее С.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Датчик влажности - измеряем емкость методом RLC
СообщениеДобавлено: 08 апр 2019, 14:57 
Старожил

Зарегистрирован: 10 окт 2014, 00:48
Сообщения: 6204
Код:
   d = fabs(Z.Re/Z.Im); // тангенс потерь
   q = 1/d; // добротность


Физический смысл "добротности" (или tg, не суть) - мера поглощения в активном (оммическом) сопротивлении между обкладками. Сопротивление может быть последовательным (не интересно) и параллелльным - это уже интересно. Оно происходит от потерь в ВЧ поле. Т.е. зависит от характера среды (почвы).
Кстати, для измерения низких емкостей лучше применять не последовательную схему замещения (что было ранее), а параллельную, когда C и R пересчитывается из последовательного в параллельную датчику.
Код:
Cpar=C/(1+(d*d));

Очень рекомендуется для малых С.

Код:
fcomp ComplexMUL(fcomp Src, fcomp Mul)
{
   fcomp Ret;

   Ret.re = (Src.re * Mul.re - Src.im * Mul.im);
   Ret.im = (Src.re * Mul.im + Src.im * Mul.re);
   return Ret;
}


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Датчик влажности - измеряем емкость методом RLC
СообщениеДобавлено: 11 апр 2019, 13:43 
Заглядывает иногда

Зарегистрирован: 18 дек 2015, 23:39
Сообщения: 192
Про паразитную емкость тракта мне не понятно - где и как правильно ее измерять?

Например, распаяв компоненты на pcb, термоусаживаем только электроды.
Затем, другим RLC измеряем Za от точки разветвления (к ADC1/к ВЫХОДУ ОУ1) до точки над термоусаженной площадкой (точка A).
Потом, измеряем Zb от точки над термоусаженной площадой (точка B) до места подключения резистора (который последовательно подключен к измеряемой емкости).
Сумма Za и Zb учитывается в расчетах как паразитная емкость.
Так?

Хорошо, если посоветуете какой RLC собрать.
Да, а когда соберу RLC, его паразитную емкость тоже ведь нужно будет измерить :)
Получается, нужен готовый оттарированый?
Попробую найти готовое, не кусающееся ценой.

u37 писал(а):
Второе -диоды защиты в + должны подключаться к уровню не выше 5В, или сгорит вход РА*.

Это понятно.

u37 писал(а):
Q - эта характеристика наверняка важнее С.

Очень интересно!
Попытаюсь понять ход ваших мыслей.
Во-первых, попробовать скореллировать влажность с добротностью нашей колебательной системы.
Во-вторых, если для сделанного датчика измеряемая емкость будет мала, то используем преобразование последовательной схемы замещения пассивного двухполюсника в параллельную. И это сделает расчет точнее.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Датчик влажности - измеряем емкость методом RLC
СообщениеДобавлено: 11 апр 2019, 13:56 
Заглядывает иногда

Зарегистрирован: 18 дек 2015, 23:39
Сообщения: 192
Может быть, в схему добавить тестовый конденсатор?
Тогда датчик будет тарироваться после изготовления.
То есть, пропускаем синус через тестовый и через сопротивление.
Затем, пропускаем тот же синус уже с точки A в точку B на воздухе (жаль, вакуума нет) и через сопротивление.
Замерив другим RLC по воздуху на таком же расстоянии как и электроды - можем посчитать паразитную емкость,
имея эти три значения Z.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Датчик влажности - измеряем емкость методом RLC
СообщениеДобавлено: 11 апр 2019, 14:53 
Старожил

Зарегистрирован: 10 окт 2014, 00:48
Сообщения: 6204
"Про паразитную емкость тракта мне не понятно - где и как правильно ее измерять?"
У вас "устройство" в одном экземпляре? Предполагаю, что "нет" - №1 = макетка, №2 = спаянная плата. Вот измерьте одно-другим. ))
А вообще, в современных мультиметрах сейчас интегрируют измерение емкости.
Измерять надо со снятым образцовым резистором, иначе он будет всё портить. Мерить между землей и точкой В, причем касаться через конденсатор порядка 1-10нФ (к точке В) и щупы проверить "так" и "наоборот" - выберете, где намерится меньшая емкость.
Да, питание устройства надо включить и запустить программу, но отключить вывод синуса и, желательно, не запускать оцифровку. Так помех меньше.

Добротность, или tg потерь - это то, что "теряется". Ну, как конденсатор сдвигает фазу, а кусок железа нагревается в переменном магнитном поле - происходит изменение свойств. "Емкость" показывает лишь то, какой уровень воды (или влажность), но ничего не сообщает о самой жидкости и составе среды. А вот "добротность" (потери в этой среде) дает "что-то".
Т.о., добротность и емкость - это две разные характеристики. Нужны ли они вам? ... Вам виднее. ))

Тестовых конденсаторов не надо, вообще ничего не надо. Нужно лишь компенсировать очевидную и малоизменяющуюся емкость цепей от приемного датчика. Вы когда-нибудь пользовались RLC измерителями? Никто же не компенсирует в них 0 перед каждым измерением, оно заложено параметрически. И здесь так-же.
Для того, чтобы устройство достаточно точно измеряло то, что вам надо, надо соблюсти лишь два жестких условия - стабильная частота и точный номинал тестового резистора. В пределах допустимой вам погрешности, естественно. Так что - резистор придется закладывать 1%, если будете делать серию. Или отбирать тестером. Фактически, прибор в настройке не нуждается, как и в калибровке.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Датчик влажности - измеряем емкость методом RLC
СообщениеДобавлено: 14 апр 2019, 10:21 
Старожил
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 28 янв 2010, 11:56
Сообщения: 3463
Откуда: Винница
Извиняюсь, если оффтоп. Но как бы лобовое решение: https://ams.com/picocap-capacitive-sensing
С PCap02 приходилось работать. Достоинство - очень простая схема включения и стабильность параметров (FDCxxxx и даже AD7745/46 в этом плане заметно хуже). Недостатки - 1) относительно высокая цена, на каждом углу не продаётся и 2) для реализации всех возможностей придётся изучить очень своеобразный ассемблер. Но зачастую можно обойтись и дефолтной прошивкой, разобравшись только с конфигурацией.
Применённый там метод - измерение времени разряда конденсатора через встроенный калиброванный резистор, с субнаносекундным разрешением.

_________________
Китайская комплектация - европейское качество!


Вернуться к началу
 Профиль  
 
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 44 ]  На страницу 1, 2  След.

Часовой пояс: UTC + 5 часов


Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Перейти:  

Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group
Русская поддержка phpBB