Niezwykle czuły tani sejsmometr domowej roboty: 8 kroków (ze zdjęciami)

2025 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2025-01-23 15:03

Łatwy w budowie i tani czuły sejsmometr Arduino

Krok 1: Demonstracja wrażliwości

Na filmie widać proces produkcji i czułość wstrząsów

Krok 2: Komponenty

W przeciwnym razie sam sejsmometr składa się z dwóch części, mechanicznego detektora wstrząsów i części elektronicznej, która zamienia te wstrząsy w sygnały elektryczne, wzmacnia je i przekształca w sygnały cyfrowe, które możemy następnie wizualnie monitorować w oprogramowaniu do rejestrowania danych na komputerze.

Krok 3: Cewka

Aby przekształcić wstrząsy w sygnały elektryczne, jako część ruchomą stosuje się magnes trwały, a solenoid z wieloma uzwojeniami do przekształcania magnesu w sygnały elektryczne. W tym konkretnym przypadku zastosowałem uzwojenie pierwotne małego transformatora sieciowego o mocy 1,8 W i rezystancji 1,2 kOhm. Cewka ta jest sklejoną płytą aluminiową, która ma funkcję tłumienia drgań ruchomego magnesu zwanego „efektem Lentza”.

Krok 4: Część elektroniczna

Kolejny moduł służy do wzmocnienia tego sygnału i zawiera niskoszumny wzmacniacz operacyjny (TL061, NE5534..) lub instrumentalny wzmacniacz operacyjny (OP07, OP27, LT1677…), ale dobrze współpracuje ze starym dobrym 741 z zewnętrznym zasilaczem. Teraz ten wzmocniony sygnał analogowy jest pobierany na wejściu A0 mikrokontrolera Arduino. W rzeczywistości Arduino reprezentuje przetwornik analogowo-cyfrowy. Do celów testowych możemy użyć przykładu arduino dla konwertera /d o nazwie "AnalogInOutSerial", ale oczywiście najlepszy jest kod o nazwie "NERdaq". NERdaq to system akwizycji danych opracowany przez New England Research w celu obsługi sejsmometrów slinky w szkołach. Daq jest zbudowany wokół arduino i przesyła 16-bitowe (oversampled) wartości do portu USB; dane są próbkowane z szybkością około 18,78 próbek na sekundę. Kody Arduino są przeznaczone do nieograniczonego użytku i są również dostępne pod adresem

Krok 5: Porównaj z urządzeniem komercyjnym

Kod zawiera kilka filtrów, które zostały opracowane specjalnie w tym celu. Ten przetworzony sygnał przez protokół szeregowy jest przenoszony do oprogramowania rejestrującego dane w celu przechowywania danych i reprezentacji wizualnej.

Najlepszym darmowym oprogramowaniem do tego celu jest "Amaseis" i najnowszy "JAmaseis" (Java Amaseis). Programy te można pobrać pod następującymi linkami: - https://harvey.binghamton.edu/~ajones/AmaSeis.html - https://www.iris.edu/hq/jamaseis/ Z pomocą Jameseis możesz przesyłanie danych w czasie rzeczywistym na serwer IRIS. Na przykład możesz zobaczyć dane z mojego sejsmometru w czasie rzeczywistym na: - https://geoserver.iris.edu/content/mpohr Na zdjęciach możesz dokonać porównania mojego sejsmometru z oficjalnym obserwatorium sejsmologicznym mojego miasta. To bardzo słabe drżenie i jak widać nie ma prawie żadnej różnicy między dwoma sejsmogramami, co jest potwierdzeniem czułości i precyzji tego domowej roboty taniego sejsmome.ter

Krok 6: Nagrane trzęsienie ziemi

Poniższe zdjęcie przedstawia trzęsienie ziemi w Grecji o sile 5,2 stopnia Richtera zarejestrowane na moim sejsmometrze w odległości 220 kilometrów od epicentrum.

Krok 7: Ochrona przed wpływami zewnętrznymi

Instrument jest bardzo wrażliwy na prądy powietrza, dlatego musi być odpowiednio chroniony.

Krok 8: Nowy projekt

I wreszcie jest to zupełnie nowa konstrukcja czujnika wymyślona przeze mnie, która jest jednocześnie bardzo czuła i prosta w budowie. Zaprojektowałem ją na podstawie wcześniejszych doświadczeń w tworzeniu takich urządzeń. Na moim kanale wideo na Youtube (https://www.youtube.com/channel/UCHLzc76TZel_vCTy0Znvqyw?) możesz zobaczyć inne moje gotowe, domowe sejsmometry:

-DIY prosty i tani sejsmometr piezoelektryczny

-10 $ czuły sejsmometr;

-DIY sejsmometr Lehmana

-DIY poziomy sejsmometr wahadłowy

-Zrób to sam sejsmometr AS1

-Sejsmometr pionowy TC1