Uređaji za merenje kapacitivnosti spadaju u veoma popularne projekte. Prilično je jednostavno napraviti ih. Najjednostavniji metod za merenje kapacitivnosti je merenje dužine trajanja punjenja. Upravo to je ono u čemu su mikrokontroleri veoma dobri – merenje vremena. U ovom uređaju, mikrokontroler PIC16F88 je standardno povezan, sa 1×16 LCD displejem i nekoliko otpornika, pomoću kojih se podešava unutrašnji komparator. Sistem funkcioniše tako što je u mikrokontroleru pokrenut tajmer, a ispituje se komparator kada napon dostigne prag. Zatim se izračunava kapacitivnost koja se prikazuje na displeju.
Kako uređaj funkcioniše?
Počnimo sa jednačinom napona RC kola:
Vreme potrebno da se kondenzator napuni do 1/2 Vs se izračunava kao:
Ako je R = 10kΩ, a tajmer postavimo da se puni svakih 69,3μs dobićemo
gde je N broj perioda koje su protekle.
Princip rada uređaja je sledeći: Kada se pritisne taster TEST, RA3 pin se setuje na “1”. R2 i R3 su delitelji napona na 1/2 Vra3, koji je povezan sa RA2 pinom kao referentni napon (Vref) komparatora. Tajmer je pokrenut, a kondenzator, čija se kapacitivnost meri, se puni. Kada napon na kondenzatoru dostigne polovinu referentne vrednosti komparatora Vref, tajmer se zaustavlja. Broj perioda koje su prošle se množi sa 10, a dobijena vrednost predstavlja kapacitivnost u nF. Nakon toga, ova vrednost se pretvara u string i šalje displeju. Slika uređaja prikazana je na slici 1.
Slika 1. Izgled uređaja.
Električnu šemu uređaja i kod za mikrokontroler možete preuzeti ovde.
