Haz una pregunta
  Foros de Electrónica » Temas de Interés » Automatización, Electrónica industrial y de Potencia
Foros Registrarse ¿Olvidaste tu contraseña?
23/03/2010 #21


sensor capacitivo y detector de metales
Tengo que realizar la instrumentación de un sensor capacitivo de nivel de placas paralelas de manera que cambia la capacidad en funcion del area de los electrodos que este bañada por un liquido. Y debo conseguir una salida entre 0 y 5 V en función de si esta vacio o lleno el recipiente, asi como una resolucion y una linealidad determinada.

Alguien me podria dar unas ideas de como hacerlo o donde puedo encontrar información ya que estoy un poco verde en el asunto. Si no es muchas molestia, agredeceria la explicacion con un minimo detalle ya que como he dicho estos muy pero QUE muy verde.

Gracias

Saludos
24/03/2010 #22

Avatar de tecnogirl

Respuesta: Sonda capacitiva
Tienes que mandar fotos o referencias (links) al sensor que quieres.
Saludos
25/03/2010 #23


Respuesta: Sonda capacitiva
Lo unico que tengo que me han dado, son 2 placas de unos (15x4cm) separadas unos 2mm, y con eso introducido en un recipiente de un litro mas o menos, tengo que ser capaz de averiguar la el volumen de agua del recipiente, es decir, segun la altura de líquido que haya. Y en cuanto a la instrumentacion tengo la libertad de usar lo que quiera.

Saludos
25/03/2010 #24
Moderador general

Avatar de DOSMETROS

Respuesta: Sonda capacitiva
Probá con un 555 donde ese capacitor modifique el ancho del pulso, un díodo y un capacitor a la salida cargado con alguna resistencia para integrar y ahí te varía el V.

Saludos
26/03/2010 #25


Respuesta: Sonda capacitiva
¿Para qué tengo que poner un condensador y un diodo en la salida? Es que no sé muy bien que función realizarian.
¿Cómo hago para obtener la tensión de salida entre 0 y 5 V?
Por otra parte, si en vez de un 555 utilizo un circuito linealizador, alimentando con alterna, ¿como consigo pasar a contínua entre 0 y 5V?
Gracias
Saludos
26/03/2010 #26
Moderador general

Avatar de DOSMETROS

Respuesta: Sonda capacitiva
Con el 555 y tu capacitor hacés una onda cuadrada que variará su ciclo de trabajo según el valor de dicho capacitor, pues bien, necesitás integrar eso, convertirlo a contínua. Para eso va el díodo y el capacitor, que si no le ponés una resistencia de carga que drene parte de esa corriente, se iría cargando paulatinamente hasta el valor máximo y no te serviría. A la salida de eso tendrás una tensión variable digamos de entre 2 y 8 Vcc que habrá que acondicionarla con algún operacional o dos, uno restando y el otro fijando la ganancia.

Subí un esquema del que vos proponés

Saludos.
26/03/2010 #27


Respuesta: Sonda capacitiva
He subido la imagen del circuito que habia pensado. Pero el problema que me surge es que al intentar eliminar el offset con esas resistencias me sale una gananacia negativa demasiado alta y no se como modificarla. Aunque tambien puede ser que me haya equivocado haciendo los calculos, pero por mas que los he mirado no veo ningun fallo en la resolucion.

Saludos
Imágenes Adjuntas
Tipo de Archivo: jpg Circuito.jpg (6,8 KB (Kilobytes), 8 visitas)
26/03/2010 #28

Avatar de tecnogirl

Respuesta: Sonda capacitiva
serinse: Creo que tu consulta se resuelve por la via de revisar la teoria basica como:
http://en.wikipedia.org/wiki/Capacitor

El modelo de tu sensor es como la imagen adjunta. El valor de la capacitancia para el capacitor de placas planas esta dada por :



La geometria de las placas ya las tienes al igual que el tipo de dielectrico (agua), pero se trata de un dielectrico variable, ya que el agua varia de altura dentro de las placas y eso es lo que se quiere aprovechar para hacer el sensor.

Nota que cuando no hay agua entre las placas, el capacitor tiene un dielectrico de aire unicamente
y cuando entra agua, el dielectrico es combinado, agua y aire.

Tienes que desarrollar una formula de la capacitancia en funcion de los parametros conocidos y luego si recurres a algun tipo de circuito de los que han hablado para determinar la altura del agua que es, finalmente, lo que se quiere.

Saludos
Imágenes Adjuntas
Tipo de Archivo: png Parallelplatecapacitor.png (7,9 KB (Kilobytes), 3 visitas)
Tipo de Archivo: png cap.png (462 Bytes, 24 visitas)
26/03/2010 #29


Respuesta: Sonda capacitiva
Si si, tecnogirl, todo eso lo tengo claro la formula de como varia la capacidad con la altura es lo primero que calculé.
29/03/2010 #30

Avatar de tecnogirl

Respuesta: Sonda capacitiva
y entonces, cuanto te dá el valor de capacitancia en ambos casos (recipiente lleno y vacio) ?.
Y otra cosa, cuando el agua llena el sensor, cómo haces para que no ponga en corto las placas ?

Saludos.
29/03/2010 #31
Moderador general

Avatar de DOSMETROS

Respuesta: Sonda capacitiva
¿Tendría que ser agua bidestilada?
29/03/2010 #32


Respuesta: Sonda capacitiva
Aparte del tema de pérdidas por conductividad del líquido (hasta el agua bidestilada tiene algo de conductividad, o si no mirad lo que es el pH), está el tema de la variabilidad de la sigma (no me acuerdo del nombre de la variable ¿permeabilidad? ¿constante dieléctrica?).

Personalmente, creo este tipo de sensores son algo complicados si no se tiene muy controlado el líquido a medir.
29/03/2010 #33
Moderador general

Avatar de DOSMETROS

Respuesta: Sonda capacitiva
Entonces que los barnice .
29/03/2010 #34

Avatar de tecnogirl

Respuesta: Sonda capacitiva
serinse: Mira este circuito practico con sensor capacitivo.
http://www.discovercircuits.com/DJ-Circuits/capgage.htm
Saludos
29/03/2010 #35


Respuesta: Sonda capacitiva
Hola, tecnogirl, acabo de ver el circuito ese, pero hay algunas cosas que se me escapan. Adjunto una tabla con los valores de la capacidad segun el nivel de liquido (agua destilada) ya que me lo pediste anteriormente.
Y cuando el recipiente esta lleno de agua siempre tengo unos 4cm de placa que esta en el aire ya que sobresale del recipiente, por eso no tengo cortocirctuito.

Saludos
Imágenes Adjuntas
Tipo de Archivo: jpg Tabla.jpg (19,2 KB (Kilobytes), 5 visitas)
30/03/2010 #36

Avatar de tecnogirl

Respuesta: Sonda capacitiva
Ok. Como lo dijeron los colegas anteriormente, el uso del agua destilada limita mucho el uso del sensor y la solucion puede ser la que dijo dosmetros, barnizar las placas.

Una solucion sencilla para que la analices es cubrir las placas con una pelicula de polietileno de baja densidad (LDPE) y luego usas agua corriente. Claro que introducir un nuevo material en el sensor tiene un efecto, pero si miras en la tabla de constantes dielectricas de materiales, veras que el LDPE tiene una constante entre 2-3 que es mucho menor al del agua.

Puedes investigar otros materiales para usar como recubrimiento pero siempre mira su constante dielectrica para tener en cuenta su efecto en el sensor.

Saludos
31/03/2010 #37


Depende de tu aplicación. Busca sobre mTouch de Microchip.

Microcontroladores PIC con mTouch.

http://www.micropic.es/index.php?opt...ctos&Itemid=62

PD: Depende tu aplicación va a requerir ciertas cuestiones de diseño.

http://www.youtube.com/watch?v=_gL2V...eature=related

En el foro (de esta misma WEB) hay unos documentos sobre EMI (Interferencia Electromagnética) en Inglés por si te interesa.
01/04/2010 #38


Respuesta: Sonda capacitiva
No me dejan barnizar las placas ni nada parecido y tengo tambien como obligación usar el agua destilada. Estoy pensando también en alimentar en continua el condensador ya que al utilizar alterna, hay desfases entre los condensadores y a las resistencias además de que los condensadores al no ser perfectos tienen resistencias parásitas. El problema es que no se me ocurre nada.

Saludos
01/04/2010 #39


Respuesta: Sonda capacitiva
Entonces cuidado, ya que la electricidad y el agua son una mezcla muy corrosiva para los metales sumergidos. O usas placas aisladas, o te pasas a sensor resisitvo, pero en cualquier caso, parece que tienes problemas asegurados, al menos por parte de quien te lleva el proyecto.

Mi primer proyecto comercial fue un sensor de presencia de líquidos conductivos (agua, por ejemplo), y aunque era un hay/no hay, el uso de alterna se hacía indispensable, si no los electrodos duraban días, no años. En el mundo real, las sondas capacitivas no se usan mucho, y lo más preciado suelen ser las de ultrasonidos o de rádar.

Por cierto, se me olvidaba. Cypress (y creo que también Microchip y Atmel) tienen integrados que te dan la posición de un dedo por capacitancia. Mírate Qtouch, aunque no creo que sea exactamente lo que te piden, pero Cypress tenía una demo simple en la que determinaban con facilidad el nivel de agua en un vaso de agua... con el sensor fuera del vaso.
01/04/2010 #40


Respuesta: Sonda capacitiva
Ahora me mirare eso Beamspot, en cuanto al sensor ressitivo no puedo usarlo, lo único que puedo usar son unas placas que hacen de electrodos de un condensador el cual variará de capacidad según vaya llenando el recipiente.

Saludos

Acabo de mirarme los integrados que me has dicho y creo que por desgracia no me sirve.
Gracias de todas formas.
¿Tienes una mejor respuesta a este tema? ¿Quieres hacerle una pregunta a nuestra comunidad y sus expertos? Registrate

Buscar más temas sobre:
Lupa Automatización, Electrónica industrial y de Potencia

En esta categoría se discuten temas relacionados con la automatización, la electrónica industrial y la instrumentación.

Cerrar
Foros de Electrónica » Temas de Interés » Automatización, Electrónica industrial y de Potencia

Powered by vBulletin® Version 3.8.4
Copyright ©2000 - 2017, Jelsoft Enterprises Ltd.
Search Engine Optimization by vBSEO ©2011, Crawlability, Inc.