Εξερευνήθηκαν 3 κυκλώματα αισθητήρα εύκολης χωρητικότητας

Σε αυτήν την ανάρτηση συζητάμε διεξοδικά 3 βασικά κυκλώματα αισθητήρα εγγύτητας με πολλά κυκλώματα εφαρμογής και λεπτομερή χαρακτηριστικά του κυκλώματος. Τα δύο πρώτα κυκλώματα αισθητήρα χωρητικότητας χρησιμοποιούν απλές έννοιες που βασίζονται στα IC 741 και IC 555, ενώ η τελευταία είναι λίγο πιο ακριβής και ενσωματώνει μια σχεδίαση που βασίζεται σε ακριβή IC PCF8883

1) Χρήση IC 741

Το κύκλωμα που εξηγείται παρακάτω θα μπορούσε να διαμορφωθεί έτσι ώστε να ενεργοποιεί ένα ρελέ ή οποιοδήποτε κατάλληλο φορτίο όπως a βρύση νερού , μόλις το ανθρώπινο σώμα ή το χέρι πλησιάσει την χωρητική πλάκα αισθητήρα. Με συγκεκριμένες συνθήκες, η εγγύτητα του χεριού είναι αρκετή για να ενεργοποιήσει την έξοδο του κυκλώματος.

Μια είσοδος υψηλής σύνθετης αντίστασης δίνεται από το Q1, το οποίο είναι ένα κανονικό τρανζίστορ εφέ πεδίου όπως το 2N3819. Χρησιμοποιείται ένας τυπικός ενισχυτής 741 op με τη μορφή ενός ευαίσθητου διακόπτη στάθμης τάσης που στη συνέχεια οδηγεί το τρέχον buffer Q2, ένα διπολικό τρανζίστορ μεσαίου ρεύματος pnp, ενεργοποιώντας έτσι το ρελέ που μπορεί να συνηθίσει να αλλάζει μια συσκευή, όπως συναγερμοί, βρύση κ.λπ. .

Ενώ το κύκλωμα είναι σε κατάσταση αναμονής σε κατάσταση αναμονής, η τάση στον ακροδέκτη 3 του ενισχυτή είναι σταθερή σε μεγαλύτερη από τη στάθμη τάσης του πείρου 2 ρυθμίζοντας κατάλληλα την προκαθορισμένη VR1.

Αυτό διασφαλίζει ότι η τάση στον πείρο εξόδου 6 θα είναι υψηλή προκαλώντας την απενεργοποίηση του τρανζίστορ Q2 και του ρελέ.

Όταν το δάχτυλο βρίσκεται κοντά στην πλάκα αισθητήρα ή αγγίζει ελαφρά, μια χαμηλότερη αντίθετη μεροληψία VGS θα αυξήσει το ρεύμα αποστράγγισης του FET Q1 και η προκύπτουσα πτώση της τάσης R1 θα μειώσει την τάση του ακροδέκτη 3 amp κάτω από την υπάρχουσα τάση στο ακίδα 2.

Αυτό θα έχει ως αποτέλεσμα την πτώση της τάσης του πείρου 6 και κατά συνέπεια την ενεργοποίηση του ρελέ μέσω του Q2. Η αντίσταση R4 μπορεί να προσδιοριστεί προκειμένου το ρελέ να παραμείνει απενεργοποιημένο υπό κανονικές συνθήκες, λαμβάνοντας υπόψη ότι μια μικρή θετική απενεργοποιημένη τάση μπορεί να αναπτυχθεί στην έξοδο του ενισχυτή op amp 6 ακόμη και αν η τάση του πείρου 3 είναι χαμηλότερη από την τάση του πείρου 2 στο η κατάσταση ηρεμίας (αδρανής). Αυτό το πρόβλημα θα μπορούσε να επιλυθεί απλά προσθέτοντας ένα LED σε σειρά με τη βάση Q2.

2) Χρήση IC 555

Η ανάρτηση εξηγεί ένα αποτελεσματικό κύκλωμα αισθητήρα χωρητικότητας με βάση το IC 555, το οποίο μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την ανίχνευση εισβολέων κοντά σε ένα αντικείμενο όπως το όχημά σας. Η ιδέα ζητήθηκε από τον κ. Max Payne.

Το αίτημα κυκλώματος

Γεια Σουαγατάμ,

Παρακαλώ δημοσιεύστε ένα χωρητικό κύκλωμα / σώμα / ευαίσθητο κύκλωμα που μπορεί να εφαρμοστεί στο ποδήλατο. Μια τέτοια συσκευή εμφανίζεται στο σύστημα ασφαλείας του αυτοκινήτου, όταν κάποιος πλησιάζει το αυτοκίνητο ή μια απλή απόσταση 1 σε ch θα ενεργοποιεί τον συναγερμό για 5 δευτερόλεπτα.

Πώς λειτουργεί αυτός ο τύπος συναγερμού, ο συναγερμός ενεργοποιείται μόνο όταν κάποιος πλησιάσει (ας πούμε 30 εκατοστά) τι είδους αισθητήρα χρησιμοποιούν;

Διάγραμμα κυκλώματος

Εικόνα κυκλώματος Ευγενική παραχώρηση: Elektor Electronics

Ο σχεδιασμός

Το χωρητικό κύκλωμα αισθητήρα μπορεί να γίνει κατανοητό με τη βοήθεια της ακόλουθης περιγραφής:

Το IC1 είναι βασικά ενσύρματο ως ασήμαντο, αλλά χωρίς να ενσωματώνεται ένας πραγματικός πυκνωτής. Εδώ εισάγεται μια χωρητική πλάκα και παίρνει τη θέση του πυκνωτή που απαιτείται για την ασταθή λειτουργία.

Πρέπει να σημειωθεί ότι η μεγαλύτερη χωρητική πλάκα θα παράγει καλύτερη και πολύ αξιόπιστη απόκριση από το κύκλωμα.

Δεδομένου ότι το κύκλωμα προορίζεται να λειτουργήσει ως σύστημα ασφαλείας προειδοποίησης εγγύτητας αμαξώματος οχήματος, το ίδιο το αμάξωμα θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί ως η χωρητική πλάκα και ότι είναι τεράστιο κατ 'όγκο θα ταιριάζει αρκετά στην εφαρμογή.

Μόλις ενσωματωθεί η πλάκα αισθητήρα χωρητικότητας, το IC555 τίθεται σε κατάσταση αναμονής για τις αστάθμητες ενέργειες.

Κατά την ανίχνευση ενός στοιχείου «γείωσης» σε κοντινή απόσταση, το οποίο θα μπορούσε να είναι το χέρι ενός ανθρώπου, η απαιτούμενη χωρητικότητα αναπτύσσεται κατά μήκος του pin2 / 6 και του εδάφους του IC.

Τα παραπάνω οδηγούν σε μια στιγμιαία ανάπτυξη της συχνότητας καθώς το IC αρχίζει να ταλαντεύεται στην ασταθή λειτουργία του.

Το ασήμαντο σήμα αποκτάται στο pin3 του IC που είναι κατάλληλα «ενσωματωμένο» με τη βοήθεια των R3, R4, R5 μαζί με C3 ---- C5.

Το «ενσωματωμένο» αποτέλεσμα τροφοδοτείται σε ένα στάδιο του opamp που είναι γεμάτο ως συγκριτικό.

Ο συγκριτής που σχηματίζεται γύρω από το IC2 ανταποκρίνεται σε αυτήν την αλλαγή από το IC1 και τη μεταφράζει σε τάση ενεργοποίησης, λειτουργία Τ1 και το αντίστοιχο ρελέ.

Το ρελέ μπορεί να συνδεθεί με σειρήνα ή κέρατο για την απαιτούμενη ανησυχία.

Ωστόσο, φαίνεται πρακτικά ότι το IC1 παράγει έναν παλμό θετικής έως αρνητικής τάσης κορυφής τη στιγμή που ανιχνεύεται μια γειωμένη χωρητικότητα κοντά στην πλάκα.

Το IC2 ανταποκρίνεται αποκλειστικά σε αυτήν την ξαφνική αύξηση της μέγιστης τάσης για την απαιτούμενη ενεργοποίηση.

Εάν το χωρητικό σώμα συνεχίζει να βρίσκεται κοντά στην πλάκα, η μέγιστη τάση συχνότητας στον ακροδέκτη 3 εξαφανίζεται σε επίπεδο που μπορεί να μην ανιχνευθεί από το IC2, καθιστώντας το ανενεργό, που σημαίνει ότι το ρελέ παραμένει ενεργό μόνο τη στιγμή που το χωρητικό στοιχείο φέρεται ή αφαιρέθηκε κοντά στην επιφάνεια της πλάκας.

Τα P1, P2 μπορούν να ρυθμιστούν για την απόκτηση μέγιστης ευαισθησίας από την χωρητική πλάκα
Για να επιτευχθεί μια λειτουργία μανδάλωσης, η έξοδος του IC2 μπορεί να ενσωματωθεί περαιτέρω σε ένα κύκλωμα flip flop, καθιστώντας το κύκλωμα αισθητήρα χωρητικότητας πολύ ακριβές και ανταποκρίνεται

3) Χρήση IC PCF8883

Το IC PCF8883 έχει σχεδιαστεί για να λειτουργεί σαν διακόπτης αισθητήρα χωρητικότητας ακριβείας μέσω μιας μοναδικής ψηφιακής τεχνολογίας (κατοχυρωμένη με δίπλωμα ευρεσιτεχνίας EDISEN) για την ανίχνευση της ελάχιστης διαφοράς στην χωρητικότητα γύρω από την καθορισμένη πλάκα ανίχνευσης.

Κύρια χαρακτηριστικά

Τα κύρια χαρακτηριστικά αυτού του εξειδικευμένου χωρητικού αισθητήρα εγγύτητας μπορούν να είναι μελέτες όπως δίνονται παρακάτω:

Η παρακάτω εικόνα δείχνει την εσωτερική διαμόρφωση του IC PCF8883

Το IC δεν βασίζεται στο παραδοσιακό δυναμική χωρητικότητα τρόπου ανίχνευσης Ανιχνεύει μάλλον τη διακύμανση της στατικής χωρητικότητας χρησιμοποιώντας αυτόματη διόρθωση μέσω συνεχούς αυτόματης βαθμονόμησης.

Ο αισθητήρας βασικά έχει τη μορφή ενός μικρού αγώγιμου φύλλου το οποίο μπορεί να ενσωματωθεί άμεσα με τα αντίστοιχα pinouts του IC για την επιδιωκόμενη χωρητική ανίχνευση ή ίσως τερματιστεί σε μεγαλύτερες αποστάσεις μέσω ομοαξονικών καλωδίων για να επιτρέψει ακριβείς και αποτελεσματικές λειτουργίες ανίχνευσης απομακρυσμένης χωρητικής εγγύτητας

Τα ακόλουθα σχήματα αντιπροσωπεύουν τις λεπτομέρειες pinout του IC PCF8883. Η λεπτομερής λειτουργία των διαφόρων πινάκων και του ενσωματωμένου κυκλώματος μπορεί να γίνει κατανοητή με τα ακόλουθα σημεία:

Pinout Λεπτομέρειες του IC PCF8883

Το pinout IN που υποτίθεται ότι είναι συνδεδεμένο με το εξωτερικό χωρητικό φύλλο ανίχνευσης συνδέεται με το εσωτερικό δίκτυο RC ICs.

Ο χρόνος εκφόρτισης που δίνεται από το «tdch» του δικτύου RC συγκρίνεται με τον χρόνο εκφόρτισης του δεύτερου δικτύου RC in-bult που δηλώνεται ως «tdchimo».

Τα δύο δίκτυα RC περνούν περιοδικά από το VDD (INTREGD) μέσω μερικών πανομοιότυπων και συγχρονισμένων δικτύων διακοπτών και στη συνέχεια αποφορτίζονται με τη βοήθεια μιας αντίστασης σε Vss ή τη γείωση

Ο ρυθμός με τον οποίο εκτελείται αυτή η απαλλαγή φορτίου ρυθμίζεται από ένα ρυθμό δειγματοληψίας που υποδηλώνεται με το «fs».

Σε περίπτωση που η διαφορά δυναμικού φαίνεται να πέφτει κάτω από την εσωτερική ρυθμισμένη τάση αναφοράς VM, η αντίστοιχη έξοδος του συγκριτή τείνει να είναι χαμηλή. Το λογικό επίπεδο που ακολουθεί τους συγκριτές προσδιορίζει τον ακριβή συγκριτή που θα μπορούσε πραγματικά να αλλάξει πριν από τον άλλο.

Και αν ο ανώτερος συγκριτής αναγνωριστεί ότι έχει ενεργοποιήσει πρώτα, αυτό έχει ως αποτέλεσμα έναν παλμό να αποδίδεται στο CUP, ενώ αν ο χαμηλότερος συγκριτής ανιχνευθεί ότι έχει αλλάξει πριν από το άνω μέρος, τότε ο παλμός είναι ενεργοποιημένος στο CDN.

Οι παραπάνω παλμοί εμπλέκονται στον έλεγχο του επιπέδου φόρτισης έναντι του εξωτερικού πυκνωτή Ccpc που σχετίζεται με το pin CPC. Όταν δημιουργείται ένας παλμός στο CUP, το Ccpc φορτίζεται μέσω VDDUNTREGD για μια δεδομένη χρονική περίοδο που ενεργοποιεί ένα αυξανόμενο δυναμικό στο Ccpc.

Ακριβώς στις ίδιες γραμμές, όταν ένας παλμός αποδίδεται στο CDN, το Ccpc συνδέεται με την τρέχουσα συσκευή νεροχύτη στη γείωση που εκφορτώνει τον πυκνωτή προκαλώντας την κατάρρευσή του.

Κάθε φορά που η χωρητικότητα στον πείρο IN αυξάνεται, αυξάνει αντίστοιχα τον χρόνο εκφόρτισης tdch, γεγονός που προκαλεί πτώση της τάσης σε ολόκληρο τον σχετικό συγκριτή σε αντίστοιχα μεγαλύτερο χρόνο. Όταν συμβαίνει αυτό, η έξοδος του συγκριτή τείνει να είναι χαμηλή, η οποία με τη σειρά της δίνει έναν παλμό στο CDN αναγκάζοντας τον εξωτερικό πυκνωτή CCP να εκφορτιστεί σε μικρότερο βαθμό.

Αυτό σημαίνει ότι το CUP παράγει τώρα την πλειονότητα των παλμών που προκαλεί το CCP να φορτίζει ακόμη περισσότερο χωρίς να περάσει περαιτέρω βήματα.

Παρ 'όλα αυτά, η αυτόματη λειτουργία βαθμονόμησης ελεγχόμενης τάσης του IC που βασίζεται σε μια ρύθμιση ρεύματος νεροχύτη «ism» που σχετίζεται με τον πείρο IN προσπαθεί να εξισορροπήσει τον χρόνο εκφόρτισης tdch, παραπέμποντάς τον σε έναν εσωτερικό ρυθμισμένο χρόνο εκφόρτισης tdcmef.

Η τάση στο Ccpg ελέγχεται ρεύμα και γίνεται υπεύθυνη για την εκφόρτιση της χωρητικότητας στο IN αρκετά γρήγορα κάθε φορά που ανιχνεύεται ότι αυξάνεται το δυναμικό στο CCP. Αυτό εξισορροπεί τέλεια την αυξανόμενη χωρητικότητα στον πείρο εισόδου IN.

Αυτό το αποτέλεσμα δημιουργεί ένα σύστημα παρακολούθησης κλειστού βρόχου που παρακολουθεί συνεχώς και εμπλέκεται σε μια αυτόματη εξίσωση του χρόνου εκφόρτισης tdch σε σχέση με το tdchlmf.

Αυτό βοηθά στη διόρθωση αργών παραλλαγών χωρητικότητας σε όλο το pin IN του IC. Κατά τη διάρκεια ταχείας φόρτισης για παράδειγμα, όταν ένα ανθρώπινο δάχτυλο πλησιάζει γρήγορα στο φύλλο ανίχνευσης, η συζήτηση αντιστάθμισης ενδέχεται να μην εμφανιστεί, σε συνθήκες ισορροπίας το μήκος της περιόδου εκφόρτισης δεν διαφέρει προκαλώντας τον παλμό να εναλλάσσεται εναλλακτικά μεταξύ των CUP και CDN.

Αυτό συνεπάγεται περαιτέρω ότι με μεγαλύτερες τιμές Ccpg μπορεί να αναμένεται σχετικά περιορισμένη διακύμανση τάσης για κάθε παλμό για CUP ή CDN.

Επομένως, ο εσωτερικός νεροχύτης δημιουργεί βραδύτερη αντιστάθμιση, ενισχύοντας έτσι την ευαισθησία του αισθητήρα. Αντίθετα, όταν ο CCP εμφανίζει μείωση, προκαλεί μείωση της ευαισθησίας του αισθητήρα.

Ενσωματωμένη οθόνη αισθητήρα

Ένα ενσωματωμένο αντίθετο στάδιο παρακολουθεί τον αισθητήρα που ενεργοποιεί και μετρά αντίστοιχα τους παλμούς σε CUP ή CDN, ο μετρητής επαναφέρει κάθε φορά που η κατεύθυνση παλμού κατά μήκος του CUP σε CDN εναλλάσσεται ή αλλάζει.

Ο πείρος εξόδου που αντιπροσωπεύεται ως OUT υφίσταται ενεργοποίηση μόνο όταν ανιχνεύεται επαρκής αριθμός παλμών σε CUP ή CDN. Τα μέτρια επίπεδα παρεμβολών ή οι αργές αλληλεπιδράσεις στον αισθητήρα ή η χωρητικότητα εισόδου δεν παράγουν κανένα αποτέλεσμα στην ενεργοποίηση εξόδου.

Το τσιπ σημειώνει αρκετές συνθήκες, όπως άνισα μοτίβα φόρτισης / εκφόρτισης, έτσι ώστε να παρέχεται μια επιβεβαιωμένη εναλλαγή εξόδου και να εξαφανίζεται η πλαστογράφηση.

Προηγμένη εκκίνηση

Το IC περιλαμβάνει ένα προηγμένο κύκλωμα εκκίνησης που επιτρέπει στο τσιπ να φτάσει στην ισορροπία μάλλον γρήγορα μόλις ενεργοποιηθεί η τροφοδοσία σε αυτό.

Εσωτερικά ο πείρος OUT έχει διαμορφωθεί ως ανοιχτός αγωγός που ξεκινά το pinout με υψηλή λογική (Vdd) με μέγιστο ρεύμα 20mA για ένα συνδεδεμένο φορτίο. Σε περίπτωση που η έξοδος υποβάλλεται σε φορτία άνω των 30mA, η τροφοδοσία αποσυνδέεται αμέσως λόγω της δυνατότητας προστασίας βραχυκυκλώματος που ενεργοποιείται αμέσως.
Αυτό το pinout είναι επίσης συμβατό με CMOS και επομένως γίνεται κατάλληλο για όλα τα φορτία ή τα στάδια κυκλώματος που βασίζονται σε CMOS.

Όπως αναφέρθηκε προηγουμένως, η παράμετρος ρυθμού δειγματοληψίας «fs» συσχετίζεται ως 50% της συχνότητας που χρησιμοποιείται με το δίκτυο χρονισμού RC. Ο ρυθμός δειγματοληψίας μπορεί να ρυθμιστεί σε ένα προκαθορισμένο χρονικό διάστημα καθορίζοντας κατάλληλα την τιμή του CCLIN.

Μια εσωτερικά διαμορφωμένη συχνότητα ταλαντωτή στο 4% μέσω ψευδο-τυχαίου σήματος αναστέλλει οποιαδήποτε πιθανότητα παρεμβολών από τις γύρω συχνότητες AC.

Λειτουργία επιλογής κατάστασης εξόδου

Το IC διαθέτει επίσης μια χρήσιμη «κατάσταση επιλογής κατάστασης εξόδου», η οποία μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την ενεργοποίηση του ακροδέκτη εξόδου είτε σε κατάσταση μονοσταθούς είτε δισταθούς σε απόκριση στην χωρητική ανίχνευση του pinout εισόδου. Αποδίδεται με τον ακόλουθο τρόπο:

Λειτουργία # 1 (TYPE ενεργοποιημένο σε Vss): Η έξοδος καθίσταται ενεργή για sp εφ 'όσον η είσοδος διατηρείται υπό την εξωτερική χωρητική επίδραση.

Λειτουργία # 2 (TYPE ενεργοποιημένο σε VDD / NTRESD): Σε αυτή τη λειτουργία η έξοδος εναλλάσσεται εναλλακτικά ON και OFF (υψηλή και χαμηλή) σε απόκριση στην επακόλουθη χωρητική αλληλεπίδραση σε όλο το φύλλο του αισθητήρα.

Λειτουργία # 3 (CTYPE ενεργοποιημένο μεταξύ TYPE και VSS): Με αυτήν την κατάσταση ο πείρος εξόδου ενεργοποιείται (χαμηλός) για κάποιο προκαθορισμένο χρονικό διάστημα ως απόκριση σε κάθε χωρητική είσοδο ανίχνευσης, της οποίας η διάρκεια είναι ανάλογη με την τιμή του CTYPE και μπορεί να ποικίλει με ρυθμό χωρητικότητας 2,5 ms ανά nF.

Μια τυπική τιμή για το CTYPE για καθυστέρηση περίπου 10ms στη λειτουργία # 3 θα μπορούσε να είναι 4,7nF και η μέγιστη επιτρεπόμενη τιμή για το CTYPE είναι 470nF, η οποία μπορεί να οδηγήσει σε καθυστέρηση περίπου ενός δευτερολέπτου. Τυχόν απότομες χωρητικές παρεμβάσεις ή επιρροές κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου απλώς αγνοούνται.

Πώς να χρησιμοποιήσετε το κύκλωμα

Στις παρακάτω ενότητες μαθαίνουμε μια τυπική διαμόρφωση κυκλώματος χρησιμοποιώντας το ίδιο IC που μπορεί να εφαρμοστεί σε όλα τα προϊόντα που απαιτούν απομακρυσμένο ακριβείας διεγείρεται εγγύτητα .

Ο προτεινόμενος χωρητικός αισθητήρας εγγύτητας μπορεί να χρησιμοποιηθεί διαφορετικά σε πολλές διαφορετικές εφαρμογές όπως υποδεικνύεται στα ακόλουθα δεδομένα:

Μια τυπική διαμόρφωση εφαρμογών που χρησιμοποιεί το IC μπορεί να δει παρακάτω:

Διαμόρφωση κυκλώματος εφαρμογής

Η τροφοδοσία εισόδου + είναι συνδεδεμένη με το VDD. Ένας πυκνωτής εξομάλυνσης μπορεί κατά προτίμηση να είναι συνδεδεμένος απέναντι και VDD και γείωση και επίσης σε VDDUNTREGD και γείωση για πιο αξιόπιστη λειτουργία του τσιπ.

Η τιμή χωρητικότητας του COLIN όπως παράγεται στον πείρο CLIN διορθώνει αποτελεσματικά τον ρυθμό δειγματοληψίας. Η αύξηση του ρυθμού δειγματοληψίας μπορεί να επιτρέψει την αύξηση του χρόνου αντίδρασης στην είσοδο ανίχνευσης με αναλογική αύξηση στην τρέχουσα κατανάλωση

Πλάκα αισθητήρα εγγύτητας

Η ανιχνευτική χωρητική πλάκα ανίχνευσης θα μπορούσε να έχει τη μορφή μινιατούρα μεταλλικού φύλλου ή πλάκας θωρακισμένη και απομονωμένη με ένα μη αγώγιμο στρώμα.

Αυτή η περιοχή ανίχνευσης θα μπορούσε είτε να τερματιστεί σε μεγαλύτερες αποστάσεις μέσω ενός ομοαξονικού καλωδίου CCABLE του οποίου τα άλλα άκρα μπορεί να συνδέονται με το ΙΝ του IC, ή η πλάκα θα μπορούσε απλώς να συνδεθεί απευθείας με το INpinout του IC ανάλογα με τις ανάγκες της εφαρμογής.

Το IC είναι εξοπλισμένο με ένα εσωτερικό κύκλωμα φίλτρου χαμηλής διέλευσης που βοηθά στην καταστολή όλων των μορφών παρεμβολών RF που μπορεί να προσπαθήσουν να εισέλθουν στο IC μέσω του πείρου IN του IC.

Επιπρόσθετα, όπως υποδεικνύεται στο διάγραμμα, μπορεί επίσης να προστεθεί μια εξωτερική διαμόρφωση χρησιμοποιώντας RF και CF για περαιτέρω ενίσχυση της καταστολής RF και ενίσχυση της ανοσίας RF για το κύκλωμα.

Προκειμένου να επιτευχθεί η βέλτιστη απόδοση από το κύκλωμα, συνιστάται το άθροισμα των τιμών χωρητικότητας του CSENSE + CCABLE + Cp να βρίσκεται εντός ενός δεδομένου κατάλληλου εύρους, ένα καλό επίπεδο θα μπορούσε να είναι περίπου 30pF.

Αυτό βοηθά τον βρόχο ελέγχου να λειτουργεί καλύτερα με τη στατική χωρητικότητα έναντι του CSENSE για εξίσωση των μάλλον πιο αργών αλληλεπιδράσεων στην ανιχνευτική χωρητική πλάκα.

Επίτευξη αυξημένων χωρητικών εισόδων

Για την επίτευξη αυξημένων επιπέδων χωρητικών εισόδων, συνιστάται να συμπεριλάβετε μια συμπληρωματική αντίσταση Rc όπως υποδεικνύεται στο διάγραμμα που βοηθά στον έλεγχο του χρόνου εκφόρτισης σύμφωνα με τις προδιαγραφές εσωτερικής απαίτησης χρονισμού.

Η περιοχή διατομής της προσαρτημένης πλάκας ανίχνευσης ή ενός φύλλου ανίχνευσης γίνεται άμεσα ανάλογη με την ευαισθησία του κυκλώματος, σε συνδυασμό με την τιμή του πυκνωτή Ccpc, η μείωση της τιμής Ccpc μπορεί να επηρεάσει σημαντικά την ευαισθησία της πλάκας ανίχνευσης. Επομένως, για την επίτευξη αποτελεσματικής ποσότητας ευαισθησίας, το Ccpc θα μπορούσε να αυξηθεί βέλτιστα και ανάλογα.

Το CPC με το pinout αποδίδεται εσωτερικά με υψηλή αντίσταση και επομένως θα μπορούσε να είναι ευαίσθητο σε ρεύματα διαρροής.

Βεβαιωθείτε ότι το Ccpc έχει επιλεγεί με υψηλής ποιότητας PPC τύπου πυκνωτή MKT ή τύπου X7R για την επίτευξη βέλτιστης απόδοσης από τη σχεδίαση.

Λειτουργεί σε χαμηλές θερμοκρασίες

Σε περίπτωση που το σύστημα προορίζεται να λειτουργεί με περιορισμένη χωρητικότητα εισόδου έως 35pF και σε θερμοκρασίες κατάψυξης -20 βαθμούς C, τότε καλό θα ήταν να μειώσετε την τάση τροφοδοσίας στο IC σε περίπου 2,8V. Αυτό με τη σειρά του μειώνει το εύρος λειτουργίας της τάσης Vlicpc της οποίας οι προδιαγραφές κυμαίνονται μεταξύ 0,6V και VDD - 0,3V.

Επιπλέον, η μείωση του εύρους λειτουργίας του Vucpc θα μπορούσε να έχει ως αποτέλεσμα την αναλογική μείωση του εύρους χωρητικότητας εισόδου του κυκλώματος.

Επίσης, μπορεί κανείς να παρατηρήσει ότι καθώς η τιμή Vucpc αυξάνεται με τη μείωση των θερμοκρασιών, όπως φαίνεται στα διαγράμματα, το οποίο μας λέει γιατί η κατάλληλη μείωση της τάσης τροφοδοσίας βοηθά στη μείωση των θερμοκρασιών.

Προτεινόμενες προδιαγραφές συστατικών

Ο Πίνακας 6 και ο Πίνακας 7 υποδεικνύουν το προτεινόμενο εύρος των τιμών των συστατικών που μπορούν να επιλεγούν κατάλληλα σύμφωνα με τις επιθυμητές προδιαγραφές εφαρμογής με αναφορά στις παραπάνω οδηγίες.

Αναφορά: https://www.nxp.com/docs/en/data-sheet/PCF8883.pdf