Īpaši jutīgs lēts paštaisīts seismometrs: 8 soļi (ar attēliem)

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:56

Viegli uzbūvējams un lēts jutīgs Arduino seismometrs

1. darbība. Jutīguma demonstrēšana

Video var redzēt ražošanas procesu un triecienu jutīgumu

2. darbība: sastāvdaļas

Pretējā gadījumā pats seismometrs sastāv no divām daļām, mehāniska trīce detektora un elektroniskas daļas, kas pārvērš šos trīceņus elektriskos signālos, pastiprina tos un pārvērš tos ciparu signālos, kurus pēc tam varam vizuāli uzraudzīt datora datu reģistrēšanas programmatūrā.

3. solis: spole

Lai pārvērstu drebuļus elektriskos signālos, pastāvīgais magnēts tiek izmantots kā kustīga daļa, un solenoīds ar daudziem tinumiem magnēta pagriešanai pāriet elektriskos signālos. Šajā konkrētajā gadījumā es izmantoju neliela tīkla transformatora primāro tinumu ar jaudu 1,8 W un pretestību 1,2 kOhm. At Šī spole ir līmēta alumīnija plāksne, kuras funkcija ir izgāzt kustīgā magnēta svārstības, ko sauc par "Lentz efektu".

4. solis: elektroniskā daļa

Nākamais modulis kalpo šī signāla pastiprināšanai, un tajā ir zemas trokšņa darbības pastiprinātājs (TL061, NE5534..) vai instrumentālais darbības pastiprinātājs (OP07, OP27, LT1677…), taču tas labi darbojas ar veco labo 741 ar ārēju barošanas avotu. Tagad šis uzlabotais analogs signāls tiek uzņemts Arduino mikrokontrollera A0 ieejā. Faktiski Arduino ir analogs digitālajam pārveidotājam. Pārbaudes nolūkos mēs varam izmantot arduino piemēru a / d pārveidotājam ar nosaukumu "AnalogInOutSerial", bet, protams, labākais ir kods ar nosaukumu "NERdaq". NERdaq ir datu ieguves sistēma, kas izstrādāta New England Research, lai atbalstītu seismometrus uz slinky bāzes skolās. Daq ir veidots ap arduino un straumē 16 bitu (pārmērīgi atlasītas) vērtības uz USB portu; dati tiek ņemti ar ātrumu aptuveni 18,78 paraugi sekundē. Arduino kodi ir paredzēti neierobežotai lietošanai, un tie ir pieejami arī vietnē

5. darbība: salīdziniet ar komerciālo ierīci

Kods satur vairākus filtrus, kas ir īpaši izstrādāti šim nolūkam. Šis apstrādātais signāls, izmantojot seriālo protokolu, tiek pārnests uz datu reģistrēšanas programmatūru datu glabāšanai un vizuālai attēlošanai.

Labākā bezmaksas programmatūra šim nolūkam ir "Amaseis" un jaunākā "JAmaseis" (Java Amaseis). Šīs programmas var lejupielādēt šādās saitēs: - https://harvey.binghamton.edu/~ajones/AmaSeis.html - https://www.iris.edu/hq/jamaseis/ Ar Jameseis palīdzību jūs varat augšupielādēt reālā laika datus IRIS serverī. Piemēram, jūs varat redzēt reāllaika datus no mana seismometra: - https://geoserver.iris.edu/content/mpohr Attēlos varat salīdzināt manu seismometru ar manas pilsētas oficiālās seismoloģijas novērošanas centra datiem. Tas ir ļoti vājš trīce, un, kā redzat, starp abām seismogrammām gandrīz nav atšķirību, kas apstiprina šīs mājās gatavotās lētās seismomas jutīgumu un precizitāti.

6. darbība: reģistrēta zemestrīce

Nākamajā attēlā redzama zemestrīce Grieķijā ar 5,2 Rihtera grādu stiprumu, kas reģistrēta manā seismometrā 220 kilometru attālumā no epicentra.

7. darbība. Aizsardzība pret ārējām ietekmēm

Instruments ir ļoti jutīgs pret gaisa straumēm, tāpēc tam jābūt pienācīgi aizsargātam.

8. solis: jauns dizains

Un, visbeidzot, tas ir pilnīgi jauns manis izdomāts sensoru dizains, kas ir gan ļoti jutīgs, gan vienkārši veidojams. Es to prognozēju, pamatojoties uz iepriekšējo pieredzi šādu ierīču izgatavošanā. Manā Youtube video kanālā (https://www.youtube.com/channel/UCHLzc76TZel_vCTy0Znvqyw?) Varat redzēt citus manus iepriekš gatavotos seismometrus:

-DIY vienkāršs un lēts pjezo seismometrs

-10 USD jutīgs seismometrs

-DIY Lēmana seismometrs

-DIY horizontālais svārsta seismometrs

-DIY AS1 seismometrs

-TTC1 vertikālais seismometrs