Necesito construir un circuito de detección de humedad que alimente un convertidor analógico a digital. (Este convertidor luego enviará sus señales a una raspberry pi para su análisis, etc.). El sensor estará a unos 0,5 m del circuito amplificador (ya que estará dentro de un gabinete climático y el circuito estará afuera) y he visto en mi investigación que tener una distancia entre los circuitos causa más complicaciones.
He encontrado un sensor de humedad capacitivo que se ajusta a mis necesidades de rango de temperatura (IST MK33). Esto tiene un rango de capacitancia de aproximadamente 290pF a 340pF (mostrando 0% de humedad relativa hasta 100%). Necesito convertir esto de alguna manera en una entrada adecuada para un ADC MCP3008, supongo que funcionará un rango de 0v-5v. Esto luego se comunicará a través de SPI con Raspberry Pi.
Originalmente tengo un suministro de 24 V CC, pero también tendré suministros de 5 V y 3,3 V CC disponibles para controlar este circuito debido a la frambuesa pi. Observé el circuito y respondí esta pregunta: convertir el valor de capacitancia variable en un nivel de voltaje de CC variable , pero ¿qué pasa con la diferencia en el rango del valor de capacitancia? Me preguntaba si esto todavía es adecuado.
Entonces mi pregunta es: ¿el circuito en el enlace anterior sigue siendo adecuado? ¿O alguien puede sugerir un circuito diferente con valores adecuados que funcione? Soy muy nuevo en todo esto, así que he estado luchando y la hoja de datos del sensor no tiene ningún circuito de ejemplo, ¡lo que normalmente me salva! Gracias de antemano. :)
La forma de hacerlo con un mínimo absoluto de circuitos de soporte es usar una salida DIO para cargar/descargar un circuito RC que consta de su sensor capacitivo y alguna resistencia para producir una constante de tiempo que tenga sentido para su aplicación.
Comience con DIO bajo, dejando suficiente tiempo para llevar el voltaje de la resistencia a cero. Encienda la salida e inicie un temporizador al mismo tiempo, y mida el tiempo que tarda el voltaje de la resistencia en alcanzar un nivel predeterminado. Muchos microcontroladores tienen un periférico comparador. Si usa uno de estos, NO necesita piezas externas.
No creo que Pi tenga tales capacidades, pero un comparador externo no es gran cosa.
De hecho, la necesidad de construir circuitos para crear un voltaje analógico proporcional a la capacitancia no es el mejor camino a seguir. los métodos que más me gustan para los sensores capacitivos involucran contadores, no ADC. Si esto no es compatible con Pi, agregue un microcontrolador de 8 pines para usar la técnica que describo y luego genere una señal PWM que pueda capturar con Pi.
Ciertamente, puede usar el circuito en la respuesta que señala (con las modificaciones sugeridas como se describe en las respuestas, ya que el original no funcionará), pero requiere muchas partes. También es no lineal, y necesitaría usar un ajuste de curva o una tabla de búsqueda para obtener su valor de capacitancia.
Depende de la precisión que necesites. El sensor capacitivo es más preciso, pero también requiere más circuitos, especialmente para reducir el potencial de ruido de línea. Una señal balanceada es primordial. Conduzca el capacitor con una señal de onda sinusoidal balanceada de voltaje bastante alto (por lo que SNR es alta) a través de dos resistencias de precisión (una en cada pata). La frecuencia tiene que ser notablemente inferior a la mitad de la frecuencia de muestreo (muy por debajo de Nyquist). Digamos 10kHz más o menos para un ADC de 200ksps. Las resistencias deberían permitir un nivel de señal de nivel decente para llegar al ADC. Gire la línea con bastante fuerza, pero también tendrá que considerar la capacitancia de la línea. Por supuesto, use el ADC en modo balanceado. Calcula el pico-pico que debes obtener por humedad. El código tomaría un promedio de muchas mediciones de pico a pico.
digiproc