DIY seismometer: 9 trinn (med bilder)

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2024-01-30 11:25

Lag et seismometer for å oppdage kraftige jordskjelv rundt om i verden for under $ 100! En slanky, noen magneter og et Arduino -bord er hovedkomponentene her.

Trinn 1: Hvordan fungerer det?

Dette seismometeret oppdager bevegelse av bakken med en magnet som henger på en slanky. Magneten er fri til å sprette opp og ned. En stasjonær trådspole er plassert rundt magneten. Enhver bevegelse av magneten genererer små strømmer i ledningen, som kan måles.

Resten av enheten er egentlig en elektronisk trollmann for å måle de små strømningene i ledningen og konvertere dem til data vi kan lese. En rask oversiktsskisse er vist.

1a: Spring (Slinky, Jr.), 1b: Magnet (to RC44 ringmagneter)

2. Coil of Magnet Wire (MW42-4) forsterker, konverterer det svake signalet til et sterkt signal

3. Analog-til-digital omformer (Arduino), konverterer det analoge signalet til en digital strøm av tall

4. Recording Device (PC), bruker programvare for å registrere og vise dataene

Trinn 2: Coil Some Wire

Det første vi gjorde var å lage en trådspole. I vår første modell brukte vi PVC -endehetter presset i hver ende av en kort seksjon av røret for å danne vegger på hver side av den innpakkede tråden. Vi kuttet endene for å åpne den igjen. Vi kuttet en seksjon med 1 PVC -rør og pakket rundt 2, 500 omdreininger med 42 gauge magnettråd.

Røret er en fin måte å lage det på fra rimelige, lett tilgjengelige deler. Vi brukte PVC -endehetter presset på hver ende av en kort seksjon av røret for å danne vegger på hver side av den innpakkede tråden. Vi kuttet endene for å åpne den igjen.

Vi laget en finere versjon av en trådrulle ved hjelp av noen 3D -trykte deler. Dette var mye lettere å pakke inn, fordi det festet til spolevindingsfunksjonen til en gammel symaskin. I den korte videoen kan du se hvordan vi sår den. Hvis du har tilgang til en 3D -skriver og ønsker å bruke modellene våre, gi oss beskjed, så kan vi sende deg filene! Legg også merke til de større ledningene på bildene. Vi loddet enden av magnetwiren til den tykkere tråden, som da er lettere å jobbe med.

Trinn 3: Heng/kalibrer din Slinky

Vi brukte en Slinky Jr som har en mindre diameter enn en slinky i full størrelse. I bunnen monterte vi to RC44 ringmagneter stablet sammen på et 6 langt stykke #4-40 gjengestang. Disse magneter sitter inne i ledningen, og når de beveger seg, induserer de en strøm i ledningen.

På toppen av slinky monterte vi en ny magnet på en stålplate for slinky å feste på. I videoen viser vi hvordan du kalibrerer din slinky til 1 Hz. Dette er et avgjørende skritt for å få frekvensen riktig. Slinky skal sprette opp og ned en gang, på ett sekund.

Det er også en R848 ringmagnet nederst på gjengestangen. Denne magneten sitter inne i en liten del av kobberrøret. Dette bidrar til å dempe bevegelsen, redusere støy og se at slanky bare vil sprette når det er tilstrekkelig risting!

Trinn 4: Forsterke strømmen

Magneten som beveger seg inne i trådspolen produserer veldig små strømmer, så vi må forsterke dem slik at vi kan se det lille signalet. Det er mange gode forsterkerkretser der ute, vi holdt oss til kretsen som ble brukt i TC1 seismometeret vi fant på nettet. På bildet kan du se skjematisk for forsterkerkretsen. Vi brukte rett og slett et brødbrett!

Trinn 5: Skjult analogt signal til en digital strøm av tall

En Arduino er en liten, billig mikroprosessor som er veldig populær. Hvis du ikke har noen erfaring med dette, anbefaler vi å starte med et av instruksjonssettene som er tilgjengelige.

Arduino -kortet tar inn det analoge signalet fra forsterkeren og oversetter det til en strøm av digitale, numeriske data. For å gjøre dette ble Arduino programmert med kode fra TC1 Seismometer -prosjektet som ble nevnt i begynnelsen av denne Instructable. Her er en lenke til det prosjektet igjen, som kan hjelpe deg med å sette opp Arduino!