最不明白的是，那个delta sigma 的输入级是个什么

我猜测就是所谓的“电荷累计模块”，其实还是通过电流或者电压来转换的信号。

我推测ad公司在研制通用adc的过程中，发现这种转换前端具有电荷计数的功能，换个说法就是电流adc，所以就在通用adc上加个励激源，做成这个东西

1，实际上，所有的方法中，只有那个桥式电路是最标准、精度最高的。

2，电容是个相当麻烦的物理量。不同频率和不同电压下，电容值都有可能变化。理论上，测量电容值最标准的做法是，施加幅值很小的正弦电压，在不同频率点、不同偏置电压下测量。

3，然而电阻可以做得非常理想。所以压力传感器一般都是电阻应变式的。

4，个人意见，测量电容，AD7745是一种非常受限的方案。它是用方波激励，如果被测元件不是理想电容，就会非常有问题。它的输入要求电容与地完全隔离，应用上非常不便。它的原理决定了会受到输入电阻、串联阻抗、漏电流等因素影响，这些因素很多是不可避免的。

5，不同的场合要求不同。精度有时候很重要，有时候是无所谓的。譬如电磁平衡式电子秤里面，应变传感器只在零点附近工作（应变被电磁力实时补偿），精度无所谓，反而零点附近的噪声、滞回（hysteresis）更重要。如果答主的应用场合也是类似的东西，那么精度很可能是完全无所谓的。

刚看到标题的时候还想进来发个言说Arduino那边有人做了可以精确到PF级别的，进来一看只好不发言了。先收藏个吧，以后用得着的时候再来向楼主请教。

楼上说的东西，让我很受启发。实际上用AD7745也是因为自己在随意查资料导致的。并没有说真要开发电容式传感器就一定要用它。这还不算中美贸易摩擦的影响，我买这个芯片可找了好几家淘宝店，从香港进来的，货源不是那么稳定的，最后找到一个有库存的。

话说AD7745好处在于其集成度高，不需要外设电路。但是精度问题对我来说至关重要。

无论是零飘还是温飘，如果电容式传感器做不到和电阻应变式同等级别，那么这个项目研究的实际价值就不大，（毕竟我不是在科研单位，而是为某力学传感器公司工作，实用价值非常重要）

说一下电容式传感器的好处，如果做得好的话，有些方面还是比电阻式有优势的。

1. 省电，电阻式有发热影响（常用阻值350Ω、700Ω，电桥电压5V），温飘问题也大，这点我反而觉得是电容式的最大优势。

2. 无应变计的蠕变问题（这个问题其实影响不大，应变计的蠕变影响在万分之一，并且能够矫正金属弹性体之蠕变）

3. 响应速率的问题，其实这个和后端采样的电路关系更大，但是电阻式的相应频率上限比较低，电容式则有可能测到更高相应频率。（不过要说测振动的传感器，电容式的测量方式决定它很难和压电式的比）。

4. 分辨率的问题，很多电子称用的是电容或者磁阻式的，分辨率可以到十万分之一和三十万分之一满量程。当然，这是人家做的，如果用AD7745，估计分辨率做到万分之一满量程就撑死了（够用就好，满足第一点，我觉得就足够和电阻式拼了）

目前看来，电容式做模块化测力元件可行性比电阻式的高。原因之一是电容式的一旦设计好，加工没有太大误差的话，只要组装起来，就是一个模块，而电阻式涉及到多种复杂的补偿工艺（贴片贴歪这事我就不说了吧，技术都在补偿上）；原因之二是当需要测三维力，或者6自由度的传感器式，电容式在工艺上优势极大，做模块当然也是非常优秀。做成的话，以后的传感器设计流程就是，弹性体先计算位移量，把电容式模块装上去（当然电容模块本身的强度也要计算一下子的，影响不会特别大），模拟部分的补偿工艺难度较低（数字手段补偿掉了），最后要做到十个人就能设计力学传感器的地步。同时会有一些其它问题，比如楼上说的输入阻抗，漏电流等因素，我补充一下，实测发现寄生电容影响极大，手伸过去就跳动一个pF，金属膜屏蔽也无明显效果，原因不太清楚，我用的是可以贴的铜箔，正反面都导电，但是胶水面有一定电阻，虽然不高，但和纯粹金属比可能还差点味道。

电容式传感器在国外已经有了较为广泛的运用，但目前还没做到模块化，这和行业有关，称重是工业里面很重要的一环，如果太透明，一大批人（包括我）都吃不上饭了。但我觉得真要是做到模块化也是好的，技术需要进步才对，工程师们用的越方便，生产力才越解放。

PS：之所以这么在乎省电这一点，是因为很多设备的改造需要穿线，原来没有的线路要加上去一般而言都很麻烦，但是做成无线的话，应用性就好了很多。

我之前考虑过这个问题，，当时想法是连续快速的充放电，测变化量。最终没有实践，也不知可行与否。

今天有时间研究了AD7745的IIC读写问题。

打算用Arduino做单片机这个决定导致我没什么太多资料可以参考。Github上面没有AD7745的库。国内文章搜了一下，罗列了一些资料可以参考：

1. 51的：XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX/XXXXXXXXXXXXXXXml

2. STM32的：XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX/XXXXXXXXp?mod=viewthread&tid=70502

3. 树莓派的：XXXXXXXXXXXXXXXXXXXX/bbs/XXXXXXXXXXXXXXXml

我一开始尝试用Arduino自带的IIC库，读取不出数据，做了地址扫描，发现有返回值的设备地址是0x48，十进制72，但是返回值也都是固定的数字，对于这个程序信心不高，于是放弃。等会儿上图。

后来根据51那个教程尝试做一个直接控制引脚电平来读取数据的实验，抄写了一会儿，发现它的程序里有点似乎非常非常（可能是故意的）恶心人的一段，随后放弃，并未尝试。有空也会上图。

最后找到一个树莓派的通用c写的AD7746库（7745差不多）

略微一看发现和arduino有惊人的相似之处。随即决定用这套程序，抄写翻译了一遍。

对于它的等待ack信号的处理不甚理解，但是应该不影响，其它时序似乎都对了。

先上程序：

IIC-try2.ino 7.09KB INO 53次下载 更新了一下程序。

上机测试，数据是读出来了没错。因为IIC如果不读出来，会出现卡住的现象，什么都显示不出来。可是现在我收到的结果是：

对应于AD7745寄存器的：

怀疑是Rest的问题，陷入窘境。

上一张连线图（应该不是这个问题）：

使用中我还是比较注意静电防护的，手拿电路板的时候，我用下面这层气泡袋防护一下。

今天经过测试，前面那份程序终于调通了一个字节的读写。

连续读取还没整明白。

上程序：

#define CapDacvalue  4.97

#define SCL 21

#define SDA 20

byte SCLState = LOW;     

byte IIC_Flag=0;

byte interval = 1;

int previousMillis = 0; 

void IIC_Init(void)     

{

  /*                                             

        GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;

        RCC_APB2PeriphClockCmd(        RCC_APB2Periph_GPIOC, ENABLE );       

        GPIO_XXXXXXXXXXXXXXXXIO_Pin = GPIO_Pin_12|GPIO_Pin_11;

        GPIO_XXXXXXXXXXXXXXXXIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP ;   

        GPIO_XXXXXXXXXXXXXXXXIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;

        GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStructure);

  */

        digitalWrite(SCL,1);//IIC_SCL=1;

        digitalWrite(SDA,1);//IIC_SDA=1;

}

void IIC_Start(void)

{   

        pinMode(SDA, OUTPUT);

        digitalWrite(SDA,1);//IIC_SDA=1;

        digitalWrite(SCL,1);//IIC_SCL=1;

        delayMicroseconds(40);//uS

        digitalWrite(SDA,0);//IIC_SDA=0;

        delayMicroseconds(40);

        digitalWrite(SCL,0);//IIC_SCL=0;

}          

void IIC_Stop(void)

{

        pinMode(SDA, OUTPUT);

        digitalWrite(SCL,0);//IIC_SCL=0;

        digitalWrite(SDA,0);//IIC_SDA=0;

        delayMicroseconds(40);//uS

        digitalWrite(SCL,1);

        digitalWrite(SDA,1);

        delayMicroseconds(40);//uS                                                                 

}

byte IIC_Wait_Ack(void)

{

        byte ucErrTime=0;

        pinMode(SDA, OUTPUT);    

        digitalWrite(SDA,1);

        delayMicroseconds(10);//uS        

        digitalWrite(SCL,1);

        delayMicroseconds(10);//uS   

        pinMode(SDA, INPUT); 

        digitalWrite(SDA,1);      

        while(digitalRead(SDA))

        {

                ucErrTime++;

                delayMicroseconds(10);//uS   

                if(ucErrTime>250)

                {

                        IIC_Stop();

                        //XXXXXXXXXintln("No ACK");

                        return 1;

                }

        }

        digitalWrite(SCL,0);//IIC_SCL=0;

        return 0;  

}

void IIC_Ack(void)

{

        digitalWrite(SCL,0);//IIC_SCL=0;

        pinMode(SDA, OUTPUT);//SDA_OUT();

        digitalWrite(SDA,0);//IIC_SDA=0;

        delayMicroseconds(20);//uS    

        digitalWrite(SCL,1);

        delayMicroseconds(20);//uS    

        digitalWrite(SCL,0);

}

void IIC_NAck(void)

{

        digitalWrite(SCL,0);//IIC_SCL=0;

        pinMode(SDA, OUTPUT);//SDA_OUT();

        digitalWrite(SDA,1);//IIC_SDA=1;

        delayMicroseconds(20);//uS 

        digitalWrite(SCL,1);//IIC_SCL=1;

        delayMicroseconds(20);//uS 

        digitalWrite(SCL,0);//IIC_SCL=0;

}                                                                              

void IIC_Send_Byte(byte txd)

{                        

    byte t;   

    pinMode(SDA, OUTPUT);//SDA_OUT();           

    digitalWrite(SCL,0);//IIC_SCL=0;

    for(t=0;t<8;t++)

    {              

        digitalWrite(SDA,(txd&0x80)>>7);//IIC_SDA=(txd&0x80)>>7;

        txd<<=1;           

                delayMicroseconds(20);//uS  

                digitalWrite(SCL,1);//IIC_SCL=1;

                delayMicroseconds(20);//uS 

                digitalWrite(SCL,0);//IIC_SCL=0;     

                delayMicroseconds(20);//uS 

    }         

}             

unsigned char IIC_Read_Byte(unsigned char ack)

{

    unsigned char i,receive=0;

    pinMode(SDA, INPUT);

    digitalWrite(SCL,0);//IIC_SCL=0;

    digitalWrite(SDA,1);//IIC_SDA=1;

    // XXXXXXXXXintln("IIC Reading Byte");

    for(i=0;i<8;i++)

        {

        digitalWrite(SCL,0);//IIC_SCL=0

        delayMicroseconds(20);//uS 

        digitalWrite(SCL,1);//IIC_SCL=1;

        receive<<=1;

        //XXXXXXXXXintln(receive,HEX);

        if(digitalRead(SDA))

        receive++;   

        delayMicroseconds(10);//delay_us(1);

    }                                         

    if (!ack)

        IIC_NAck();

    else

        IIC_Ack(); 

    return(receive);

}

unsigned char IICWatask2(void)  ///????,master wait for the ack, 

{

     unsigned char i=0;

     unsigned char flag=0x01;

     pinMode(SDA, OUTPUT);

     digitalWrite(SCL,0);//IIC_SCL=0;

     delayMicroseconds(20);//uS 

     digitalWrite(SDA,1);//IIC_SDA=1;

     digitalWrite(SCL,1);//IIC_SCL=1;

     delayMicroseconds(60);//delay_us(6);

     pinMode(SDA, INPUT);

     while(digitalRead(SDA)&&(i<250))///????while((IIC_SDA==1)&&(i<250)) could just use a delay?

      {

        i++;

        delayMicroseconds(20);//uS 

      }

      flag=digitalRead(SDA);//flag=IIC_SDA;

      digitalWrite(SCL,0);//IIC_SCL=0;

     return(flag);// 如果flag返回为0，主机没动过SDA电平，那只能是总线上有从机动了SDA意味着有反馈信号。

}

void IICSendask(void)

{

  pinMode(SDA, OUTPUT);

  digitalWrite(SDA,0);//IIC_SDA=0;

  delayMicroseconds(30);//delay_us(3);

  digitalWrite(SCL,1);//IIC_SCL=1;

  delayMicroseconds(60);//delay_us(6);

  delayMicroseconds(20);//delay_us(2);

  digitalWrite(SCL,0);//IIC_SCL=0;

  digitalWrite(SDA,1);//IIC_SDA=1;

  delayMicroseconds(30);//delay_us(3);

}         

unsigned char IICRECVbyte(void)

{

  unsigned char i;

  unsigned char temp=0;

  pinMode(SDA, OUTPUT);

  digitalWrite(SCL,0);//IIC_SCL=0;

  digitalWrite(SDA,1);//IIC_SDA=1;

  pinMode(SDA, INPUT);

  for(i=0;i<8;i++)

    {

      digitalWrite(SCL,1);//IIC_SCL=1;

      delayMicroseconds(50);//delay_us(5);

      temp=temp<<1;

      if(digitalRead(SDA)==1)//IIC_SDA==1

      {

          temp=temp|0x01;

          XXXXXXXXXintln(temp);

      }

      else

      {

          temp=temp&0xfe;

          XXXXXXXXXintln(temp);

      }

      digitalWrite(SCL,0);//IIC_SCL=0;

     }

    return(temp);

}

void AD7745_RESET(void)

{

  IIC_Start();

  IIC_Send_Byte(0xBF); // accroding to the reset method

  IIC_Stop();

}

unsigned char SETUP_7745(unsigned char addr,unsigned char value)   

{

unsigned char flag;

flag=0x01;

IIC_Start();

IIC_Send_Byte(0x90);

if(IIC_Wait_Ack()!=0)//(IICWatask2()!=0)

    {

      flag=1;

      //XXXXXXXXXint("NoAck");

      return(flag);

    }

else

    {

      flag=0;

      //XXXXXXXXXint("Acked");

    }

IIC_Send_Byte(addr);

if(IIC_Wait_Ack()!=0)

    {

      flag=1;

      //XXXXXXXXXint("NoAck");

      return(flag);

    }

else

    {

      flag=0;

      //XXXXXXXXXint("Acked");

    }

IIC_Send_Byte(value);

if(IIC_Wait_Ack()!=0)

    {

      flag=1;

      //XXXXXXXXXint("NoAck");

      return(flag);

    }

else

    {

      flag=0;

      //XXXXXXXXXint("Acked");

    }

IIC_Stop();

return(flag);

}

void GET7745value(unsigned char *p,unsigned char addr,unsigned char n)// get a series of value

{ 

  unsigned char i;

  unsigned char flagw;

  IIC_Start();

  IIC_Send_Byte(0x90);  

  flagw=IIC_Wait_Ack();

  if(flagw==1)return 0;

  else XXXXXXXXXint(flagw);

  IIC_Send_Byte(addr); //从 Cap Data H开始读取0x01, addr 自定义开始读取的寄存器地址

  flagw=IIC_Wait_Ack();

  if(flagw==1)return 0;

  else XXXXXXXXXint(flagw);

  IIC_Start();

  IIC_Send_Byte(0x91); 

  flagw==IIC_Wait_Ack();

  if(flagw==1)return 0;

  else XXXXXXXXXint(flagw);

  for(i=0;i<n;i++)

    { 

       *p=IIC_Read_Byte(1);//指针指向buffer

       if(i!=n-1)

          IICSendask();

       else

          IICSendask();

       p++;

     }

   IIC_Stop();

}

//        #define CapDacvalue  4.

//        capdacreg=(int)((CapDacvalue*0x7F)/17

//  capdacreg=0x80|capdacre

//  AD7745_RESET(

//  SETUP_7745(0x07,0x80

//  SETUP_7745(0x09,0x2B

//  SETUP_7745(0x0A,0xA1

//  SETUP_7745(0x0B,capdacreg); 

//        GET7745value(MRD,3);    

void setup() {

  XXXXXXXXXgin(9600);

  // initialize digital pin  as an output.

  pinMode(SCL, OUTPUT);

  AD7745_RESET();

  delay(1000);

  XXXXXXXXXintln("Reset");

  SETUP_7745(0x07,0x80);

  SETUP_7745(0x08,0x00);

  SETUP_7745(0x09,0x2B);

  SETUP_7745(0x0A,0xA2);

  //int capdacreg=(int)((CapDacvalue*0x7F)/17);

  //capdacreg=0x80|capdacreg;

  //SETUP_7745(0x0B,capdacreg); 

  SETUP_7745(0x0B,0x7E); 

  SETUP_7745(0x0C,0x7F);

  SETUP_7745(0x0D,0x80);

  SETUP_7745(0x0E,0x00);

  //SETUP_7745(0x0F,0x00);// factory calibrated capacitive gain calibration high byte

  //SETUP_7745(0x10,0x00);// factory calibrated capacitive gain calibration low byte

  //SETUP_7745(0x11,0x00);// factory calibrated votage gain calibration high byte 

  //SETUP_7745(0x12,0x00);// factory calibrated votage gain calibration low byte 

  XXXXXXXXXintln("Setup done");

}

// the loop function runs over and over again forever

void loop() {

   byte n=1;//先取1个字节试试

   byte buff[0];//*p指向的缓存区，准备1个字节的空间

   for(byte j=0;j<n;j++)

   {

    buff[j]=0;//清洗缓存区，以免干扰

   }

   unsigned char addr;

   addr=0x01;

   //SETUP_7745(0x0B,0x11);

   GET7745value(buff,addr,n);

   for(byte j=0;j<n;j++)

   {

    XXXXXXXXXint(addr,HEX);//从地址开始的位置为0

    XXXXXXXXXint("   ");

    XXXXXXXXXintln(buff[j],HEX);

    addr++;

   }

   delay(500000);

}

免打字版本：

IIC-try3.ino 8.93KB INO 48次下载

电压给到5V才动起来的，之前给3.3V，总是不对

今天很顺利，风水好

哈哈，电容值也顺利读取出来了。

IIC-try4.ino 9.18KB INO 92次下载

数据转换做的比较粗糙，也不知对不对。

庆祝一下！然后这个专题就可以截稿了，后面再有什么发现也不能发出来了。

电容式和应变式都要利用材料形变，不确定度应该是同一量级的，但是电容式的驱动复杂很多。

nono,不是这样的哦，应变式目前精度可以做到很高，C10都能做到，这个级别用电容式的话，非常难达到，但是再高也很少见了，而电容式在更高精度上却是有例子的；不确定度，也就是我们讲的精度，影响因素很多，各种补偿方法也是核心技术，电阻应变式胜在成熟稳定；这时候单讨论材料形变的不确定性，意义不大。

但是总体来讲的话，电容式提升精度和降生产成本的潜力更大，这是工艺复杂性上决定的事情，电阻式有胶水固化，组桥走线，温补零补等各种工序（误差项）；而电容式则基本上只有装配精度一项误差项，因为温度变化这些可以被芯片内置温度传感器用数字补偿掉。

楼主是搞机械的，可能对电子不太了解

列几个点比楼主参考，

1、电容卖得比电阻贵

2、电阻1%精度的很容易买，没人买10%精度的，但电容普遍5%起步，20%也常见

3、同一范围内，电阻可选的值比电容多。

4、电容的品种比电阻多

为什么呢，因为电容比电容难做，寄生电阻很容易做到高阻，但寄生电容到处都有，很难排除

楼主举例胶水固化，组桥走线，温补零补，电容全都有，还多了好几项，比如湿度，震动，电磁干扰，运动干扰

比如人的手，属于导体，和大地构成电容，还自带生物电干扰，还有引入工频，射频干扰。

人的手摸一摸触摸屏，这里能填进一货车的博士进去做算法

距离相等≠电容相等，我以前有0.3pf的应用，AD的这套芯片，我基本全部类型的都用了一遍，已经按最理想去考虑，但最后还是被算法难死了

感受到了，芯片玩通了之后，发现很多现象，尤其是干扰，放金属腔里面都无法完全屏蔽掉，我还奇怪是咋回事呢，物理书上不是这么说的啊，后来想，因为出线口那里还是有小的口，电场还能通过，所以也不能算完全理想的模型。这个东西玩差不多了就不想玩了，算是技术储备，公司也没立项，我的兴趣也已经转移了，三分钟热度。

PS：AD7745芯片还是好东西，我站远点看，数据是不会自己往下掉的，这个和我之前说买的那个淘宝上的175块钱的号称0.01pf电容测量表相比，优点就是数据自己不会向下掉，电路上的误差小了。这么说起来，咱也能做这个微小电容测量表的生意哈。