Kapasitiivisten antureiden mittausmenetelmät

Kapasitiivisten antureiden käyttö erilaisissa mittaussovelluksissa on viime vuosina yleistynyt ja kasvaneen mittaustarpeen johdosta myös kaupallisia kapasitanssimittauspiirejä on saatavilla. Tässä työssä selvitetään erilaisten kapasitanssimittausmenetelmien soveltuvuutta barometrisen paineen, kastepisteen ja suhteellisen kosteuden mittaamiseksi sekä arvioidaan kaupallisten kapasitanssimittauspiirien hyödyntämismahdollisuuksia näitä suureita mittaaville antureille. Eri menetelmiä vertailtaessa tärkeitä ominaisuuksia ovat integroitavuus ja hinta. Työssä vertaillaan eri menetelmien käyttökelpoisuutta antureiden ja niitä käyttävien sovellusten näkökulmasta ja paneudutaan edellä mainittujen kriteerien perusteella kolmeen menetelmään, selvittämällä niiden ominaisuuksia ja tyypillistä suorituskykyä. Esiselvitys paljasti tutkittujen menetelmien vahvuuksia ja heikkouksia. Tietyissä sovelluksissa logiikkaporttioskillaattoripohjaisella mittausmenetelmällä on mahdollista mitata suhteellista kosteutta riittävällä tarkkuudella nykyistä huomattavasti edullisemmin. Aika- digitaalimuunnokseen perustuva kaupallinen kapasitanssimittauspiiri osoittautui ominaisuuksiltaan suorituskykyiseksi vaihtoehdoksi mitattaessa pieniä kapasitanssimuutoksia. Impedanssimittausta voidaan hyödyntää matalan hyvyysluvun omaavia kapasitiivisia antureita mitattaessa