Cambio en sensor capacitivo
ΔC = ε0 × A / d
Respuesta rápida
Esta calculadora resuelve ΔC = ε0 × A / d para Cambio de capacitancia. Con Permitividad (pF/m) 100 pF/m, Área del sensor 10 cm², Distancia del espacio 10 mm, el resultado es 10 pF. Resuelve en 4 direcciones, así que introduces los valores que tienes y obtienes el que necesitas.
Calculadora
Fórmula
Descripción
Los sensores capacitivos táctiles y de proximidad detectan cambios en la capacitancia provocados por la presencia de un dedo, una mano u otro objeto conductor cerca del electrodo del sensor. El modelo del condensador de placas paralelas muestra que la capacitancia aumenta con un área de electrodo mayor y disminuye con una distancia mayor. Un dedo humano introduce un conductor conectado a tierra cerca de la almohadilla del sensor, aumentando la capacitancia total en unos pocos picofaradios. Los circuitos integrados de detección capacitiva detectan estos cambios diminutos mediante técnicas de medición por transferencia de carga, sigma-delta u oscilador de relajación.
Variables
- ΔC — Cambio de capacitancia debido a la proximidad (F)
- ε0 — Permitividad del medio del espacio (F/m), típicamente 8.854 pF/m para el aire
- A — Área efectiva del electrodo (m²)
- d — Distancia entre el dedo y el electrodo (m)
Notas prácticas
Capacitancia típica de una almohadilla táctil: 5-30 pF. Un toque con el dedo añade 1-5 pF. El circuito integrado de detección debe detectar de forma fiable cambios de 0.1-1 pF. Mantenga las pistas del sensor cortas y alejadas de señales ruidosas. Use un plano de masa en el lado opuesto de la PCB respecto al sensor para un mejor blindaje. La humedad, la temperatura y la contaminación de la PCB afectan a la capacitancia de referencia, lo que requiere autocalibración.
Símbolos y unidades
| Símbolo | Significado | Unidad por defecto | Unidades aceptadas |
|---|---|---|---|
| dC | Cambio de capacitancia | pF | pF, nF, µF, mF, F |
| epsilon0 | Permitividad (pF/m) | pF/m | pF/m |
| A | Área del sensor | cm² | mm², cm², m² |
| d | Distancia del espacio | mm | mm |
Paso a paso
- 1. Datos conocidos: Permitividad (pF/m) 100 pF/m, Área del sensor 10 cm², Distancia del espacio 10 mm
- 2. La relación: ΔC = ε0 × A / d
- 3. Sustituir: epsilon0 = 100 pF/m, A = 10 cm², d = 10 mm
- 4. Resultado: Cambio de capacitancia = 10 pF
Valores normalizados más cercanos
| Serie | Valor más cercano | Error |
|---|---|---|
| E12 | 10 pF | 0% |
| E24 | 10 pF | 0% |
Ejemplos resueltos
Rango mínimo
Datos: Permitividad (pF/m) 1 pF/m, Área del sensor 10 mm², Distancia del espacio 0.1 mm
Resultado: Cambio de capacitancia = 0.1 pF
Rango bajo
Datos: Permitividad (pF/m) 10 pF/m, Área del sensor 1 cm², Distancia del espacio 1 mm
Resultado: Cambio de capacitancia = 1 pF
Típico
Datos: Permitividad (pF/m) 100 pF/m, Área del sensor 10 cm², Distancia del espacio 10 mm
Resultado: Cambio de capacitancia = 10 pF
Rango alto
Datos: Permitividad (pF/m) 1000 pF/m, Área del sensor 100 cm², Distancia del espacio 100 mm
Resultado: Cambio de capacitancia = 100 pF
Rango máximo
Datos: Permitividad (pF/m) 10000 pF/m, Área del sensor 0.1 m², Distancia del espacio 1000 mm
Resultado: Cambio de capacitancia = 1 nF
Resolver para cada variable
Resolver Cambio de capacitancia
Permitividad (pF/m) 1 pF/m, Área del sensor 10 mm², Distancia del espacio 0.1 mm → 0.1 pF
Resolver Permitividad (pF/m)
Cambio de capacitancia 1 pF, Área del sensor 10 mm², Distancia del espacio 0.1 mm → 10 pF/m
Resolver Área del sensor
Cambio de capacitancia 1 pF, Permitividad (pF/m) 1 pF/m, Distancia del espacio 0.1 mm → 1 cm²
Resolver Distancia del espacio
Cambio de capacitancia 1 pF, Permitividad (pF/m) 1 pF/m, Área del sensor 10 mm² → 0.01 mm
Cómo varía Cambio de capacitancia con Permitividad (pF/m)
| Permitividad (pF/m) (entrada) | Cambio de capacitancia (resultado) |
|---|---|
| 10 pF/m | 1 pF |
| 25 pF/m | 2.5 pF |
| 50 pF/m | 5 pF |
| 75 pF/m | 7.5 pF |
| 100 pF/m | 10 pF |
| 150 pF/m | 15 pF |
| 200 pF/m | 20 pF |
| 400 pF/m | 40 pF |
| 700 pF/m | 70 pF |
| 1000 pF/m | 100 pF |
El mismo resultado en otras unidades
| Unidad | Valor |
|---|---|
| pF | 10 |
| nF | 0.01 |
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¿Cómo se calcula Cambio en sensor capacitivo?
Usa ΔC = ε0 × A / d. Con Permitividad (pF/m) 100 pF/m, Área del sensor 10 cm², Distancia del espacio 10 mm, Cambio de capacitancia resulta 10 pF.
¿Cuál es la fórmula de Cambio en sensor capacitivo?
La fórmula es ΔC = ε0 × A / d. Los sensores capacitivos táctiles y de proximidad detectan cambios en la capacitancia provocados por la presencia de un dedo, una mano u otro objeto conductor cerca del electrodo del sensor.
¿Cómo se obtiene Permitividad (pF/m) conociendo los demás valores?
Despeja Permitividad (pF/m): con Cambio de capacitancia 1 pF, Área del sensor 10 mm², Distancia del espacio 0.1 mm, Permitividad (pF/m) es 10 pF/m.
¿Cómo se obtiene Área del sensor conociendo los demás valores?
Despeja Área del sensor: con Cambio de capacitancia 1 pF, Permitividad (pF/m) 1 pF/m, Distancia del espacio 0.1 mm, Área del sensor es 1 cm².
¿Qué unidades usa Cambio en sensor capacitivo?
Cambio de capacitancia se muestra en pF, nF. Los valores se guardan internamente en unidades base del SI, así que puedes mezclar prefijos sin convertir a mano.
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