Kapazitiver Taster
Anleitung zum Bau eines kapazitiven Tasters.

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Gestartet im April 2009
Letzter Beitrag am 08. April 2009.

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Gepostet von Blackvision am 08. April 2009

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Kapazitiver Taster: Funktionsweise

Wäre es nicht genial, wenn man seinem PC über die Front streichelt und er dadurch hochfährt? Oder der DVD Brenner durch eine Berührung die Schublade auswirft?
All das kann man mit einem kapazitiven Taster realisieren. Einige werden sich jetzt denken, das könne man auch mit einer simplen Transistorschaltung realisieren. Sicher geht das auch, doch muss man dann immer 2 Pole verbinden und diese tatsächlich berühren.
Kapazitive Taster sind berührungslose Taster. Für ein Durchschalten reicht es, wenn der Finger sich wenige Millimeter vor dem 'Taster' befindet.

Die Empfindlichkeit ist dabei frei regulierbar. Angefangen von einigen Metern, wie bei der Einparkhilfe in Autos, bis hin zu wenigen Millimetern. Auf letzteres soll sich dieses Tutorial konzentrieren, um eine alternative zu Tastern aufzuzeigen.

Kapazitive Sensoren reagieren auf die geringsten Spannungsänderungen an einer Sensorfläche. Dies Funktioniert auch, wenn er hinter einer Acrylglasscheibe installiert ist.

"Kapazitiver Sensor, geeignet als berührungsloser Schalter, Wasserstandsmelder (der Wasserstandsensor kann isoliert sein, z.B. in einem Glasrohr)

Es handelt sich um "2 unabhängige Sensorschaltungen". Benötigt man nur eine entfallen C2, P2 R2 und Pin 8, 9, 12 und 13 vom 4093 kommen an Masse.

Das 1. Gatter des 4063 schwingt als Oszillator, das 2. Gatter invertiert das Signal und leitet es mit geringer Verzögerung als Taktsignal an Clock 1 des zweifach D-Flip-Flops 4013. Wegen dieser Verzögerung können die früher an 1D (Pin 5 vom 4013) ankommenden Data-Signale keine Änderung der Flip-Flops bewirken.

Bei Berühren (oder Annähern) der Sensorfläche 1 verlängert sich durch die Körperkapazität gegen Erde das Signal an Clock 1 so weit, dass das Data-Signal am D-Flip-Flop ein Umschalten bewirken kann. LED 1 leuchtet. Nach Loslassen der Sensorfläche fällt das D-Flip-Flop in den vorherigen Zustand zurück. Die LED erlischt wieder.

An P1 bzw P2 kann die Schaltschwelle eingestellt werden.

Der Ruhestrom beträgt bei 5 Volt nur ca. 0,25 mA. R3 bzw. R4 steigern die Sensorempfindlichkeit ganz erheblich. Allerdings steigt dann der Ruhestrom auf etwa den 10- bis 15-fachen Wert.

Die Schaltung reagiert auf Spannungsänderungen. Die Betriebsspannung muss folglich stabilisiert sein."

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