Kapacitiv sensor

[Wedge]

Jag funderar på om det är praktiskt genomförbart att bygga en någorlunda duglig kapacitiv närvarosensor själv. Med "själv" menar jag då med simpla verktyg, standardkomponenter, eget etsat kort eller experimentkort.
Beräkningen för kapacitans där man har två plattor med dielektrikum mellan är ju lätt, men om plattorna ligger bredvid varandra i samma plan...
"Plattorna" borde i praktiken vara enklast att realisera med ett större antal parallella ledare där varannan ledare kopplas ihop som en gaffel.
Hur ska man räkna för att få ett ungefärligt mått på kapacitansen?
Ekvationen behöver inte vara exakt på något vis, men bör väl innehålla geometrin (ledarbredd, ledaravstånd). Dessutom kan man kanske förenkla och tänka sig att luften ovanför "plattorna" ersätts av oändligt tjockt nytt material, t ex vatten, en bok eller nåt. Nån form av isolationsmaterial på sensorn närmast ledarna är väl bra också, och borde ju påverka den totala kapacitansen en hel del.
Några förslag på överslagsräkning?

Med kapacitansens storleksordning någorlunda känd tänkte jag koppla sensorn till oscillatordelen i en 4060, och dela ned frekvensen rätt mycket, och mäta periodtiden med en uC.

[Klas-Kenny]

Kanske inte hjälper så mycket med hur man kan beräkna en uppskattning av kapacitansen, men om du inte sett den så kolla in den här tråden för inspiration: http://elektronikforumet.com/forum/view ... 14&t=63410

[Wedge]

Bra tråd, den var inspirerande. Tack, Klas-Kenny!
Dessutom fanns en hel del inspiration på Youtube att hitta efter att jag kollat klippet i tråden.

[Wedge]

Som jag misstänkte är beräkningen långt från trivial. Efter att ha surfat runt lite dök ordet "coplanar" upp i sammanhanget, och jag hittade med lite förfinade sökningar en sida med följande:

The capacitance between adjacent strips having a thickness, t, width, w, and separation, s, laying on a dielectric with constant, k, is approximately given by,

C(pf/cm) = 0.12t/w + O.O9(1+k)1og_10(l + 2w/s + w^2/s^2).

The second term dominates. Using k=3.5 (kapton), w=10 mm, s = 0.5 mm, t = 2 microns, the capacitance is 1.1 pf/cm. For the prototype test chamber the capacitance was measured to be 1.33 pf/cm in close agreement to the calculated value. We expect the maximum capacitance will be less than 500 pf for all stations so a basic requirement of the front-end electronics is that it must perform to specifications with an input capacitance of 500 pf or less.

http://www.phenix.bnl.gov/phenix/WWW/mu ... node1.html

Och sen kanske man kan chansa på att flera parallella strips samverkar ungefär som vanlig parallellkoppling.
Anyway, nån enstaka pF per cm och ledarpar känns rimligt med den geometrin, och i mitt fall skulle det säkert bli något liknande. Nästa steg, ifall det nu blir nåt, blir att räkna på olika material och geometrier.