Ekstremt sensitiv, billig hjemmelaget seismometer: 8 trinn (med bilder)

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2024-01-30 11:23

Lett å bygge og billig sensitivt Arduino seismometer

Trinn 1: Demonstrasjon av følsomhet

På videoen kan du se produksjonsprosessen og følsomheten til støt

Trinn 2: Komponenter

Ellers består selve seismometeret av to deler, en mekanisk tremor -detektor og en elektronisk del som gjør disse rystelsene til elektriske signaler, forsterker dem og konverterer dem til digitale signaler, som vi deretter visuelt kan overvåke på PC -dataloggingsprogramvaren.

Trinn 3: Spole

For å konvertere tremorene til elektriske signaler, brukes en permanent magnet som en bevegelig del og en solenoid med mange viklinger for å snu magneten til elektriske signaler. I dette spesielle tilfellet brukte jeg primærviklingen til en liten netttransformator med en effekt på 1,8 W og en motstand på 1,2 kOhms. På Denne spolen er en limt aluminiumsplate, som har funksjonen til å dumpe svingningene til den bevegelige magneten kalt "Lentz -effekten".

Trinn 4: Elektronisk del

Den neste modulen tjener til å forsterke dette signalet og inneholder en støyfri forsterkningsforsterker (TL061, NE5534..) eller instrumental operasjonsforsterker (OP07, OP27, LT1677…), men den fungerer godt med den gamle gode 741 med ekstern strømforsyning. Nå tas dette forbedrede analoge signalet på A0 -inngangen til Arduino -mikrokontrolleren. Faktisk representerer Arduino en analog til en digital omformer. For testformål kan vi bruke arduino -eksemplet for a / d -omformer kalt "AnalogInOutSerial", men selvfølgelig er den beste koden "NERdaq". NERdaq er et datainnsamlingssystem utviklet ved New England Research for å støtte slinky-baserte seismometre på skoler. Daq er bygget rundt en arduino og strømmer 16-biters (oversamplede) verdier til en usb-port; dataene samples med omtrent 18,78 prøver/sekund. Arduino -koder er gitt for ubegrenset bruk, og er også tilgjengelige på

Trinn 5: Sammenlign med kommersiell enhet

Koden inneholder flere filtre som er utviklet spesielt for dette formålet. Dette behandlede signalet gjennom den serielle protokollen overføres til dataloggingsprogramvare for lagring av data og visuell representasjon.

Den beste gratis programvaren for dette formålet er "Amaseis" og den nyeste "JAmaseis" (Java Amaseis). Disse programmene kan lastes ned til de neste koblingene: - https://harvey.binghamton.edu/~ajones/AmaSeis.html - https://www.iris.edu/hq/jamaseis/ Ved hjelp av Jameseis kan du last opp sanntidsdata til IRIS-serveren. For eksempel kan du se sanntidsdata fra seismometeret mitt på: - https://geoserver.iris.edu/content/mpohr På bildene kan du sammenligne mitt seismometer og det offisielle seismologiske observatoriet i byen min. Det er en veldig svak tremor, og som du kan se er det nesten ingen forskjell mellom de to seismogrammene, som er en bekreftelse på sensitiviteten og presisjonen til dette hjemmelagde billige seismome.ter

Trinn 6: Registrert jordskjelv

Bildet nedenfor viser et jordskjelv i Hellas med en styrke på 5,2 Richter -grader registrert på mitt seismometer i en avstand på 220 kilometer fra episenteret.

Trinn 7: Beskyttelse mot eksterne påvirkninger

Instrumentet er veldig følsomt for luftstrømmer, så det må beskyttes godt.

Trinn 8: Nytt design

Og til slutt, dette er et helt nytt sensordesign som ble oppfunnet av meg, som er både veldig følsomt og enkelt å bygge. Jeg projiserte det på grunnlag av tidligere erfaring med å lage slike enheter. På min Youtube-videokanal (https://www.youtube.com/channel/UCHLzc76TZel_vCTy0Znvqyw?) Kan du se mine andre ferdiglagde hjemmelagde seismometre:

-DIY enkelt og billig piezo seismometer

-10 $ sensitivt seismometer

-DIY Lehman seismometer

-DIY horisontal pendel seismometer

-DIY AS1 seismometer

-TC1 vertikal seismometer