Estoy tratando de hacer un capacitor con una tinta CNT como un panel táctil. Tiño dos tiras de tela cada una con una resistencia final de ~0.5-1kohm. He probado varios dieléctricos y distancias de separación. Cuando la distancia de separación es muy cercana (usando papel o plástico delgado como dieléctrico), la tela conduce y actúa como una resistencia (lo sé porque al medir el voltaje, el voltaje disminuye y no se recupera cuando se toca). Sin embargo, cuando se aumenta la distancia de separación, no se detecta ningún cambio de voltaje cuando se presiona el capacitor.
¿Alguna idea de por qué sucede esto? ¿Por qué esto no actúa como un condensador?
También debo mencionar que no aparecen lecturas de capacitancia en ninguno de los casos. Estoy confundido porque esto debería funcionar en teoría.
Probablemente no podrá medir el cambio en la capacitancia entre las tiras que se presionan juntas y las que no se presionan juntas, ya que será pequeño, pero aún está allí. (Supongo que su capacitancia propia y mutua está en el rango de 0.1-10pF).
Un capacitor cambia de voltaje al ganar o perder carga. Pierden carga constantemente a las cosas cercanas con un voltaje más bajo, como la tela, una tira conectada a tierra o su dedo si está cerca del voltaje de tierra. Obtienen carga de la misma manera, incluso de su dedo si tiene un exceso de carga (voltaje más alto que el capacitor). Si no están bien conectados a nada, no ganarán ni perderán carga/voltaje rápidamente.
Todos los componentes tienen capacitancia, inductancia y resistencia. Cada uno de estos se puede desglosar aún más en sí mismo, la relación eléctrica que tiene con su entorno, y mutuo, que con otros componentes que le interesen. La resistencia siempre se define entre dos puntos o componentes, una relación mutua, pero puede imagine una resistencia propia si uno considera el entorno como una disipación eléctrica pasiva total a tierra.
En este caso, le interesa la autocapacitancia de las tiras, la capacitancia mutua entre las tiras, la capacitancia mutua entre cada tira y lo que sea que las presione (¿su dedo?), la resistencia entre las tiras y la resistencia entre cada tira y todo lo que las presiona. Presionando una tira, disminuyendo el espacio entre ellas, aumenta la capacitancia mutua entre las tiras, aumenta la capacitancia mutua entre cada tira y su dedo, disminuye la resistencia entre las tiras y disminuye la resistencia entre cada tira y su dedo. Los aumentos en la capacitancia tienen el efecto de permitir que cada tira contenga más carga, pero no cambia la carga/voltaje en la tira por sí mismo.
Parece que estás tratando de hacer un botón o sensor. Por lo general, esto no se hace mediante la detección o el uso de cambios en la capacitancia entre estas tiras, sino mediante la detección o el uso del cambio en la resistencia, con una capacitancia adicional (un capacitor) conectada a una de las tiras. Para un botón normalmente encendido, una tira podría conectarse a un suministro de baja corriente (suministro de voltaje con alta resistencia) y un capacitor de 1-100 nF, el otro conectado a tierra; una interfaz que cambia su resistencia en respuesta a su dedo, presión o ambos, en el medio; y un amplificador de bajo voltaje, como un transistor conectado a la tira cargada, cuya salida impulsa lo que desee que realice el circuito (entrada de microcontrolador, suministro de energía al LED, control de un amplificador de audio, etc.). Para un botón normalmente apagado,
Es difícil detectar pequeños cambios de capacitancia en circuitos que incluyen componentes muy variables, como tela, variaciones de espaciado de tiras, voltaje del cuerpo, resistencia de la piel del cuerpo y resistencia del camino del cuerpo a tierra. Es más fácil en entornos bien controlados, como incrustado bajo una capa de Gorilla-glass en un teléfono celular. Podría experimentar con un generador de funciones/señales y un osciloscopio para ver cómo estas variables afectan el rendimiento de la señal, como se puede hacer. Me imagino un microcontrolador detectando cambios a corto plazo (en ventana) en la amplitud (envolvente) de una señal de ~MHz en comparación entre el generador (tira A) y el receptor (tira B). Hay circuitos de radio sofisticados que no puedo empezar a entender que pueden hacer el truco.
Andrés