SensoresCapacitivos

Lección 10

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Geometrías básicas de condensadores

d

A

Die

léct

rico

d-x d+x

d

1 2

d

3

x

d

AεC =

x-d

εAC1 =

x+d

εA=C2

1

2

r

rln

εh2πC =

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r2

r1

h

Condensador plano simple

x

placamóvil

placafija

d

x

w A x

l

2 1

x

ACx

wx-A

dCx

x--l

d

wC 122

ox

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Condensador plano diferencial

d-x d+x

C1C2

x

x-d

AεC1 =

1 2 2

2 AC - C x

d

1 2

3x

x0x0

1 0C w x - xd

2 0C w x xd

1 2

2C - C - x

d

xd

AεC2 +

=

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Circuitos de acondicionamiento

C1

C2

VoV

R

1o

2

CV -V

C

1 2o

1 2

C CVV

2 C C

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C1

C2

Vo

V

R2

R1

N=1

Circuitos de acondicionamiento

Umbral

Disparo

Salida

555

Contador

R

C

OSC

1f

1 4RC,

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Demodulador síncrono

VREF

V

C1

C2

AmpAmp.CA

Filtropaso bajo

Salida CC

Circuitos de acondicionamiento

C2

vivo

S1 S2

C1

Reloj

" R "

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C1

C2

Vo

V1

V2

1 2

1

Detector de proximidad capacitivo

(b)(a)

Cabezasensora

Áreaactiva

Cabezasensora

Salida

Oscilador AmplificadorDetector

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d

Dieléctrico

(b)(a)

A+ B_ A+ B_

Material conductor

Sensores capacitivos en silicio

Sustrato de silicio

Platino

Platino

Polímero

Polímero

Polvo, suciedad y aceitesno afectan al sensor

0 CCV V 0 0062x HR 0 16, % ,

Sustrato de silicio

Diafragma

Placas delcondensador

PRESIÓN

Presión (%FS)

Sal

ida

(V)

50 1000

0,450,55

2,252,75

4,05

4,95

VDD=4,5V

VDD=5,5V

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Sensores capacitivos en silicio

ka x

mF = kx

F = m·a

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aceleración

Celdaunitaria

C1 C2 CapacidadesC1 y C2