Kapazitiver Distanzsensor
Wie
kann man am besten die Bewegung einer Membran für Untersuchungen
an Lautsprechern messen? Eine Möglichkeit ist es, einen
Kondensator zu bilden, dessen Plattenabstand sich ändert. Der
Kondensator könnte einen Oszillator verstimmen. Zur Auswertung
braucht man einen FM-Diskriminator.
Zuerst
ist mir dafür der FM-Empfänger TDA7021 eingefallen. Das IC
braucht nur wenig externe Beschaltung und ist einfach anzuwenden.
Allerdings glaube ich, dass die Anwendung beim Einsatz um 100 MHz zu
kniffelig wird. Eine kleine Verstimmung reicht dann, und das
Sendesignal verschwindet aus der Bandbreite.
Beim
Blick in das Datenblatt hatte ich mich schon mal gefragt, warum
der Empfänger schon ab 1,5 MHz geht. In dem Bereich gibt es
doch gar keine Breitband-FM. Wenn man sich aber die Schaltung ansieht,
wird klar, der Empfänger geht so weit runter wie der Oszillator.
Warum also nicht so tief, die Hauptsache ist anscheinend, dass man
genügend weit über der ZF von ca. 60 kHz bleibt.
Also
habe ich in einen vorhandenen Probleaufbau des
UKW-Empfängers eine andere Spule eingesetzt, sodass er im
Bereich um 10 MHz arbeitet. Zufällig kam dabei heraus, dass das
Radio im Prinzip auch für AM-Signale funktioniert, allerdings nur
mit relativ starken Verzerrungen.
Eigentlich
ist es egal, ob man den Empfänger-Oszillator oder den zu
empfangenden Oszillator frequenzmoduliert. Deshalb habe ich einen
Quarzoszillator verwendet. Es ist der Oszillator aus dem
DRM-Zusatz-Paket von Franzis mit einem 9,767-MHz-Quarz.
Am
AF-Output des TDA7021 steht bei richtiger Abstimmung eine
Gleichspannung, die sich mit der Frequenz ändert. Tatsächlich
reicht es nun, mit dem Finger in die Nähe des Schwingkreises zu
gehen. Ein Abstand zwischen 1 cm und 2 cm ist deutlich an der
Ausgangsspannung zu erkennen. Mit größeren Platten
können auch größere Abstände gemessen werden.
Denkbar ist auch eine Anwendung als Mikrofon. Die Membran ist dabei
ebenfalls eine der beiden Kondensatorplatten.
