Hola a todos!! Abro este hilo para compartir mis experiencias durante la construcción de un capaciflector. El tema comenzo en
este hilo, donde veiamos una de las posibles tecncias para medir capacidad. Por temas de organizacion, nos trasladamos a este.
Antes de empezar, les quiero comentar que hay muy poca información sobre este tema (al menos en español). Por lo tanto yo tengo tantas dudas como ustedes. La idea de este hilo es compartir mis experiencias, tanto las buenas como las malas. Por lo tanto, lo que voy a escribir a continuación, no está 100% libre de errores.
Bueno, comencemos:
Qué es un capaciflector?Es sabido que podemos medir la proximidad a un objeto midiendo la capacidad que forma éste con una plancha de un material conductor. Este principio es el que utilizan los teclados/pantallas táctiles. Pero si necesitamos aumentar la distancia de sensado, este método no es eficaz, ya que la distancia requerida para que comience a notarse la variación de capacidad es muy pequeña (algunos mm).
Aquí es donde aparece el capaciflector, que utiliza básicamente el mismo principio, sólo que agrega una pequeña modificación para aumentar el rango de sensado. Se trata de un "reflector" (de ahí el nombre), que hace que las lineas de campo lleguen mucho más lejos, siendo así más sensible. Este "reflector" consiste en otra plancha de material conductor que se coloca al mismo potencial eléctrico que el sensor. De este modo, las líneas de campo se ven obligadas a "salir" del sensor, como se muestra en la imagen:
La capacidad del sensor se verá afectada ante cualquier objeto con una constante dieléctrica distinta a la del aire, que penetre en el campo eléctrico.
Esta clase de sensores tiene aplicaciones en robótica, donde el robot debe evitar colisionar con objetos cercanos, y en dispositivos de estacionamiento asistido que miden la proximidad de nuestro vehículo con otro.
Cómo se hace la mediciónExisten muchas formas de medir capacidad. Una de las más sencillas es construyendo un oscilador cuya frecuencia varíe en función de la capacidad. El siguiente circuito muestra un oscilador de relajación construido con un amplificador operacional (el de la derecha), y un seguidor de tensión (el de la izquierda) que se utiliza para colocar el reflector al mismo potencial que el sensor.
El período de oscilación aumentará conforme aumente la capacidad del sensor, la cual a su vez aumentará cuando se aproxime un objeto. Por lo tanto, el período es inversamente proporcional a la distancia del objeto (la variación es exponencial).
Construcción del sensorLos materiales que utilice para construir el sensor son muy faciles de conseguir y baratos, estos son: una
bandeja de telgopor, papel aluminio, cola vinilica, y un par de amplificadores operacionales (yo utilicé el LM358N).
Corté tres rectángulos de papel aluminio: uno de 13cm de largo y 6cm de alto que corresponde a la capa GND, otro de 8mm menos (tanto de largo como de alto) q el anterior para el reflector, y por ultimo otro de 8mm menos que el anterior para el sensor.
Luego intenté soldar un cable a cada plancha de aluminio, pero se me hizo muy dificil, el estaño no se adheria al aluminio. Asique lo mejor es perforar el papel con el cable, como si lo cosiéramos.
Después pegué todas las capas con cola vinílica como si fuera un sandwich, colocando las placas de la siguiente manera:
Telgopor -
GND -
Telgopor -
Reflector -
Telgopor -
Sensor -
TelgoporY listo!! A probarlo! Armé el oscilador de relajación, conecté todo y me puse a hacer pruebas. En principio funciona, al acercar mi mano se ve una variación en el periodo de oscilación (por lo tanto en la capacidad). Pero esta variación comienza a notarse cuando acerco mi mano a unos 5cm del sensor y no me convence. Los sensores de estacionamiento asistido tienen un alcance de 1 metro aproximadamente (aunque la superficie de estos son mucho mayores ya que se colocan detrás del parachoques)
Como ven en el segundo video, el aparato sólo es sensible en una de sus caras, ya que las líneas de campo son reflejadas en un solo sentido.
Calculo que puedo mejorar la distancia de sensado aumentando la superficie de las capas, probando con distintos materiales y formas.
Bueno, hasta aquí llego por hoy porque tengo q estudiar jeje. Después les cuento como me fue en las pruebas sucesivas.
Espero que les sea útil y a ver si alguien se anima a construir uno y experimentar
Saludos!!