Мне нужно построить схему датчика влажности, которая питает аналого-цифровой преобразователь. (Затем этот преобразователь будет отправлять свои сигналы на Raspberry Pi для анализа и т. д.). Датчик будет находиться на расстоянии около 0,5 м от цепи усилителя (поскольку он будет находиться внутри климатического шкафа, а схема будет снаружи), и я видел в своем исследовании, что расстояние между цепями вызывает дополнительные сложности.
Я нашел емкостный датчик влажности, который соответствует моим потребностям в диапазоне температур (IST MK33). Он имеет диапазон емкости примерно от 290 пФ до 340 пФ (показывая относительную влажность от 0% до 100%). Затем мне нужно каким-то образом преобразовать это в подходящий вход для АЦП MCP3008, я предполагаю, что диапазон 0–5 В будет работать. Затем он будет обмениваться данными через SPI с Raspberry Pi.
Изначально у меня есть источник питания 24 В постоянного тока, но у меня также будут источники питания 5 В и 3,3 В постоянного тока для управления этой схемой из-за Raspberry Pi. Я посмотрел на схему и ответил на этот вопрос: преобразование значения переменной емкости в переменный уровень напряжения постоянного тока, но что с разницей в диапазоне значений емкости. Мне было интересно, подходит ли это все еще?
Итак, мой вопрос: схема в приведенной выше ссылке все еще подходит? или кто-нибудь может предложить другую схему с подходящими значениями, которые будут работать? Я новичок во всем этом, поэтому я боролся, и в техническом описании датчика нет примеров схем, которые обычно меня спасают! Заранее спасибо. :)
Путь к этому с абсолютным минимумом вспомогательной схемы состоит в том, чтобы использовать выход DIO для зарядки/разрядки RC-цепи, состоящей из вашего емкостного датчика и некоторого резистора, для получения постоянной времени, которая имеет смысл для вашего приложения.
Начните с низкого уровня DIO, оставив достаточно времени, чтобы довести напряжение резистора до нуля. Включите выход и одновременно запустите таймер, а также время, необходимое для того, чтобы напряжение резистора достигло некоторого заданного уровня. Многие микроконтроллеры имеют периферийный компаратор. Если вы используете один из них, вам не нужны никакие внешние детали.
Я не верю, что у Pi есть такие возможности, но внешний компаратор не так уж и важен.
Действительно, необходимость создания схемы для создания аналогового напряжения, пропорционального емкости, — не лучший путь. методы, которые мне больше всего нравятся для емкостных датчиков, включают счетчики, а не АЦП. Если это не подходит для Pi, добавьте 8-контактный микроконтроллер, чтобы использовать технику, которую я описываю, а затем сгенерируйте ШИМ-сигнал, который вы можете захватить с помощью Pi.
Вы, безусловно, можете использовать схему в ответе, на который вы указываете (с предлагаемыми модификациями, как описано в ответах, поскольку оригинал не будет работать), но это требует больших усилий. Это также нелинейно, и вам нужно будет использовать кривую или таблицу поиска, чтобы получить значение емкости.
Это зависит от того, какая точность вам нужна. Емкостной датчик является наиболее точным, но он также требует большего количества схем, особенно для снижения возможных линейных помех. Сбалансированный сигнал имеет первостепенное значение. Подайте на конденсатор довольно высокое напряжение (поэтому отношение сигнал-шум высокое) сбалансированного синусоидального сигнала через два прецизионных резистора (по одному на каждую ногу). Частота должна быть заметно меньше половины частоты дискретизации (значительно ниже Найквиста). Скажем, 10 кГц или около того для АЦП со скоростью 200 кГц. Резисторы должны обеспечивать приличный уровень сигнала для поступления на АЦП. Скрутите линию довольно туго, но тогда вам также придется учитывать емкость линии. Конечно, используйте АЦП в балансном режиме. Рассчитайте пик-пик, который вы должны получить на влажность. Код будет принимать среднее значение многих измерений пик-пик.
Дигипрок