Variação do Sensor Capacitivo

ΔC = ε0 × A / d

Resposta rápida

Esta calculadora resolve ΔC = ε0 × A / d para Variação de Capacitância. Com Permitividade (pF/m) 100 pF/m, Área do Sensor 10 cm², Distância do Espaço 10 mm, o resultado é 10 pF. Resolve em 4 direções: introduza os valores que tem e obtenha o que falta.

Calculadora

Variação de Capacitância (pF)
—

Fórmula

ΔC = ε0 × A / d

Descrição

Os sensores capacitivos de toque e de proximidade detetam variações de capacitância causadas pela presença de um dedo, mão ou outro objeto condutor perto do elétrodo do sensor. O modelo de condensador de placas paralelas mostra que a capacitância aumenta com uma maior área de elétrodo e diminui com uma maior distância. Um dedo humano introduz um condutor ligado à massa perto do pad do sensor, aumentando a capacitância total em alguns picofarads. Os CIs de deteção capacitiva detetam estas variações minúsculas usando técnicas de medição por transferência de carga, sigma-delta ou oscilador de relaxação.

Variáveis

  • ΔC — Variação de capacitância devida à proximidade (F)
  • ε0 — Permitividade do meio do espaço (F/m), tipicamente 8,854 pF/m para o ar
  • A — Área efetiva do elétrodo (m²)
  • d — Distância entre o dedo e o elétrodo (m)

Notas Práticas

Capacitância típica de um pad de toque: 5-30 pF. Um toque de dedo acrescenta 1-5 pF. O CI de deteção deve detetar variações de 0,1-1 pF de forma fiável. Mantenha as pistas do sensor curtas e afastadas de sinais ruidosos. Use um plano de massa no lado oposto da PCB ao do sensor para uma melhor blindagem. A humidade, a temperatura e a contaminação da PCB afetam a capacitância de base, exigindo autocalibração.

Símbolos e unidades

Símbolo Significado Unidade predefinida Unidades aceitas
dC Variação de Capacitância pF pF, nF, µF, mF, F
epsilon0 Permitividade (pF/m) pF/m pF/m
A Área do Sensor cm² mm², cm², m²
d Distância do Espaço mm mm

Passo a passo

  1. 1. Dados conhecidos: Permitividade (pF/m) 100 pF/m, Área do Sensor 10 cm², Distância do Espaço 10 mm
  2. 2. A relação: ΔC = ε0 × A / d
  3. 3. Substituir: epsilon0 = 100 pF/m, A = 10 cm², d = 10 mm
  4. 4. Resultado: Variação de Capacitância = 10 pF

Valores normalizados mais próximos

Série Valor mais próximo Erro
E12 10 pF 0%
E24 10 pF 0%

Exemplos resolvidos

Faixa mínima

Dados: Permitividade (pF/m) 1 pF/m, Área do Sensor 10 mm², Distância do Espaço 0.1 mm

Resultado: Variação de Capacitância = 0.1 pF

Faixa baixa

Dados: Permitividade (pF/m) 10 pF/m, Área do Sensor 1 cm², Distância do Espaço 1 mm

Resultado: Variação de Capacitância = 1 pF

Típico

Dados: Permitividade (pF/m) 100 pF/m, Área do Sensor 10 cm², Distância do Espaço 10 mm

Resultado: Variação de Capacitância = 10 pF

Faixa alta

Dados: Permitividade (pF/m) 1000 pF/m, Área do Sensor 100 cm², Distância do Espaço 100 mm

Resultado: Variação de Capacitância = 100 pF

Faixa máxima

Dados: Permitividade (pF/m) 10000 pF/m, Área do Sensor 0.1 m², Distância do Espaço 1000 mm

Resultado: Variação de Capacitância = 1 nF

Resolver para cada variável

Resolver Variação de Capacitância

Permitividade (pF/m) 1 pF/m, Área do Sensor 10 mm², Distância do Espaço 0.1 mm → 0.1 pF

Resolver Permitividade (pF/m)

Variação de Capacitância 1 pF, Área do Sensor 10 mm², Distância do Espaço 0.1 mm → 10 pF/m

Resolver Área do Sensor

Variação de Capacitância 1 pF, Permitividade (pF/m) 1 pF/m, Distância do Espaço 0.1 mm → 1 cm²

Resolver Distância do Espaço

Variação de Capacitância 1 pF, Permitividade (pF/m) 1 pF/m, Área do Sensor 10 mm² → 0.01 mm

Como Variação de Capacitância varia com Permitividade (pF/m)

Permitividade (pF/m) (entrada) Variação de Capacitância (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

O mesmo resultado noutras unidades

Unidade Valor
pF 10
nF 0.01

Incorporar esta calculadora

Cole isto em qualquer página. Continua a funcionar quando esta página é atualizada e credita a fonte.

<iframe src="https://vbatpower.com/embed/capacitive-touch/" width="100%" height="460" style="border:1px solid #1f2a37;border-radius:12px" loading="lazy" title="Variação do Sensor Capacitivo"></iframe>
<p><a href="https://vbatpower.com/formulas/capacitive-touch/">Variação do Sensor Capacitivo</a> Calculadora por vbatpower.com</p>

Perguntas frequentes

Como se calcula Variação do Sensor Capacitivo?

Use ΔC = ε0 × A / d. Com Permitividade (pF/m) 100 pF/m, Área do Sensor 10 cm², Distância do Espaço 10 mm, Variação de Capacitância dá 10 pF.

Qual é a fórmula de Variação do Sensor Capacitivo?

A fórmula é ΔC = ε0 × A / d. Os sensores capacitivos de toque e de proximidade detetam variações de capacitância causadas pela presença de um dedo, mão ou outro objeto condutor perto do elétrodo do sensor.

Como obter Permitividade (pF/m) conhecendo os outros valores?

Isole Permitividade (pF/m): com Variação de Capacitância 1 pF, Área do Sensor 10 mm², Distância do Espaço 0.1 mm, Permitividade (pF/m) é 10 pF/m.

Como obter Área do Sensor conhecendo os outros valores?

Isole Área do Sensor: com Variação de Capacitância 1 pF, Permitividade (pF/m) 1 pF/m, Distância do Espaço 0.1 mm, Área do Sensor é 1 cm².

Que unidades usa Variação do Sensor Capacitivo?

Variação de Capacitância é apresentado em pF, nF. Os valores são guardados internamente em unidades base do SI, pelo que pode misturar prefixos sem converter à mão.

Conceitos Relacionados

Todas as fórmulas de Sensores e ADC →
Resolução do ADC (LSB) SNR Teórica do ADC Temperatura de Steinhart-Hart Ponte de Wheatstone Função de Transferência de Sensor Linear Melhoria de SNR por Sobreamostragem RTD Callendar-Van Dusen Variação de Resistência do Extensómetro

Precisa de mais funcionalidades?

Guarde cálculos, importe dados de telemetria, simule a descarga de baterias e colabore com a sua equipa.

Experimentar a Aplicação