1

−3

−3

ln(2)×7.21×10−7

T

0.5×10−3

ACONDICIONAMIENTO CON UN SENSOR

CAPACITIVO Jaime R. Vargas V, Estudiante, Facultad de Ingeniería Eléctrica y Electrónica

Abstract—En este artículo se estudiará, explicará y se realizará el acondicionamiento para un sensor capacitivo.

I. INTRODUCCIÓN

ta = 0.5x10−3

Asumimos una resistencia R2 = 1[kΩ]

C1 = 0.5×10 −7

n el presente documento presentaremos el acondi-

cionamiento de un sensor capacitivo.

II. DESARROLLLO

Realizar el acondicionamiento para una variación de capac-

itancia de 0.01 uF A 0.1 uF, si la frecuencia solicitada para el

acondicionamiento es de 1kHz.Acondicionar la salida de 0 a 5

V.

A. PRIMERA ETAPA

El primer circuito a utilizar sera un circuito aestable con 555,

para desarrollar una frecuencia constante de 1kHz.

Las ecuaciones serán:

T = ta + tb T

= 1/f

ta = ln(2)(R1 + R2) ∗ C1

tb = ln(2)R2C1

Asumimos el valor de C2 = 0.01µF

Ancho de pulso deberá ser del 50% por lo cual

ta = tb = T/2

ln(2)×1×103 = 7.21 × 10

Calculamos R1 = 0.5×10 − 1[kΩ] = 0.4819[Ω]

B. SEGUNDA ETAPA

Esta estapa variará el ancho de pulso con la capacitancia con

un circuito monoestable:

Al finalizar esta etapa el ancho de pulso va a variar en

función de la capacitancia.

ta = 1.1 × R1 × C1

Si asumimos una resistencia de R1 = 1[kΩ] El valor de tiempo será:

• Para C1 = 0.01µF

ta = 1.1 × 0.01µF × 1[kΩ] = 1.1 × 10−5

El voltaje DC tenemos:

VDC = 1 × ¸

f (t)dt (Voltaje de alimentación 5V)

VDC = 1 × 5 × 1.1 × 10−5=0.11[V]

• Para C1 = 0.1µF

ta = 1.1 × 0.1µF × 1[kΩ] = 1.1 × 10−4

El voltaje DC tenemos:

E

2

T

0.5×10−3

m = 5−0

R1

VDC = 1 ×

¸ f (t)dt (Voltaje de alimentación 5V)

VDC = 1 × 5 × 1.1 × 10−4=1.1[V]

Ahora ya disponemos de voltajes de salida que podemos

amplificar:

1.1−0.11 = 5.05

5.05 = y−0

x−0.11

y = 5.05x − 0.55

La ganancia será de 5.05.

tt = R2 ;si R1 = 1[kΩ]

R2 = 5.05[kΩ]

El acondicionamiento seria con un amplñificador restador con

resistencias de 1[kΩ]

III. CONCLUSIONES.

• En el circuito Aestable, el ciclo de trabajo depende de los

valores de R1 y R2.

• En el circuito Aestable, no es posible alcanzar una onda

simétrica pura. Lo que se puede hacer para alcanzar una

onda cuyo ciclo de trabajo sea lo más cercano al 50%, R1

debe ser una resistencia mucho mayor al de R2.

• En el circuito monoestable tenemos que puede variar el

ancho de pulso con una señal de cambio de capacitancia.

IV. APORTE.

• El 555 es un integrado sumamente versátil, pudiendo ser

configurado para trabajar en un rango muy amplio de

frecuencias y configurado correctamente, puede trabajar

con ciclos de trabajo de casi 0% al 100%.

• El multivibrador monostable entrega a su salida un solo

pulso de un ancho establecido por el diseñador (tiempo de

duración).El circuito entrega a su salida un solo pulso de

ancho dependiendo de R1 y C1.

• El modo Aestable es cuando en la salida aparece un tren

continuo de pulsos de onda rectangular o cuadrada y los

tiempos de estas ondas dependen de las resistencias R1,

R2 y C1.

V. BIBLIOGRAFIA.

• Instrumentación industrial, Antonio Creus, 8vaEdición,

Editorial Alfaomega, 2010.

• Apuntes de clase instrumentación electrónica, Silvana

Gamboa, 2015-A.

• http://electronica-electronics.com/info/555/555.html

• http://unicrom.com/tut_multivibrador_monostable_555.asp

• https://kekelectronica.wordpress.com/2011/04/30/94/