Mimoriadne citlivý lacný domáci seizmometer: 8 krokov (s obrázkami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 11:59

Ľahko zostaviteľný a lacný citlivý seismometer Arduino

Krok 1: Demonštrácia citlivosti

Na videu môžete vidieť výrobný proces a citlivosť otrasov

Krok 2: Komponenty

V opačnom prípade sa samotný seizmometer skladá z dvoch častí, mechanického detektora chvenia, a elektronickej časti, ktorá tieto chvenie mení na elektrické signály, zosilňuje ich a prevádza na digitálne signály, ktoré potom môžeme vizuálne sledovať v softvéri na zaznamenávanie údajov do počítača.

Krok 3: Cievka

Na premenu otrasov na elektrické signály sa ako pohyblivá časť používa permanentný magnet a solenoid s mnohými vinutiami na otáčanie magnetu sa pohybuje na elektrické signály. V tomto konkrétnom prípade som použil primárne vinutie malého sieťového transformátora s výkonom 1,8 W a odporom 1,2 kOhms. At This coil je lepená hliníková doska, ktorá má funkciu zhadzovať kmity pohybujúceho sa magnetu nazývanú „Lentzov efekt“.

Krok 4: Elektronická časť

Ďalší modul slúži na zosilnenie tohto signálu a obsahuje nízkošumový operačný zosilňovač (TL061, NE5534..) alebo inštrumentálny operačný zosilňovač (OP07, OP27, LT1677 …), ale funguje dobre so starým dobrým 741 s externým napájaním. Teraz je tento vylepšený analógový signál zachytený na vstupe A0 mikrokontroléra Arduino. Arduino v skutočnosti predstavuje analógový a digitálny prevodník. Na testovacie účely môžeme použiť príklad arduino pre a / d prevodník s názvom „AnalogInOutSerial“, ale samozrejme najlepší je kód s názvom „NERdaq“. NERdaq je systém získavania údajov vyvinutý v New England Research na podporu slinkových seismometrov v školách. Daq je postavený na arduine a streamuje 16-bitové (prevzorkované) hodnoty na USB port; z dát sa odoberá približne 18,78 vzoriek za sekundu. Kódy Arduino sú k dispozícii na neobmedzené použitie a sú k dispozícii aj na

Krok 5: Porovnajte s komerčným zariadením

Kód obsahuje niekoľko filtrov, ktoré boli vyvinuté špeciálne na tento účel. Tento spracovaný signál prostredníctvom sériového protokolu sa prenáša do softvérového záznamníka údajov na ukladanie údajov a vizuálnu reprezentáciu.

Najlepším bezplatným softvérom na tento účel je „Amaseis“a najnovším „JAmaseis“(Java Amaseis). Tieto programy si môžete stiahnuť na nasledujúcich odkazoch: - https://harvey.binghamton.edu/~ajones/AmaSeis.html - https://www.iris.edu/hq/jamaseis/ S pomocou Jameseis môžete nahrajte údaje v reálnom čase na server IRIS. Údaje z môjho seizmometra v reálnom čase môžete vidieť napríklad na: - https://geoserver.iris.edu/content/mpohr Na obrázkoch môžete porovnať môj seizmometer s oficiálnym seizmologickým observatóriom v mojom meste. Je to veľmi slabý chvenie a ako vidíte, medzi týmito dvoma seizmogrammi nie je takmer žiadny rozdiel, čo je potvrdením citlivosti a presnosti tohto domáceho lacného seizmómu.

Krok 6: Zaznamenané zemetrasenie

Nasledujúci obrázok ukazuje zemetrasenie v Grécku s magnitúdou 5,2 Richterového stupňa zaregistrované na mojom seizmometri vo vzdialenosti 220 kilometrov od epicentra.

Krok 7: Ochrana pred vonkajšími vplyvmi

Prístroj je veľmi citlivý na vzdušné prúdy, preto musí byť riadne chránený.

Krok 8: Nový dizajn

A nakoniec je to úplne nový dizajn senzora, ktorý som vynašiel, ktorý je veľmi citlivý a ľahko sa stavia. Premietal som ho na základe predchádzajúcich skúseností s výrobou takýchto zariadení. Na mojom video kanáli Youtube (https://www.youtube.com/channel/UCHLzc76TZel_vCTy0Znvqyw?) Môžete vidieť moje ďalšie vopred pripravené domáce seizometre:

-DIY jednoduchý a lacný piezo seizmometer

-10 $ citlivý seizmometer

-DIY Lehman seizmometer

-DIY horizontálny kyvadlový seizmometer

-DIY seismometer AS1

-TC1 vertikálny seizmometer