DIY seismometer: 9 trin (med billeder)

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-30 08:29

Lav et seismometer for at opdage kraftige jordskælv rundt om i verden for under $ 100! En slank, nogle magneter og et Arduino -bord er hovedkomponenterne her.

Trin 1: Hvordan fungerer det?

Dette seismometer registrerer jordbevægelse med en magnet, der hænger på en slanky. Magneten er fri til at hoppe op og ned. En stationær trådspole er placeret omkring magneten. Enhver bevægelse af magneten genererer små strømme i tråden, som kan måles.

Resten af enheden er i det væsentlige noget elektronisk guideri til at måle de små strømme i ledningen og konvertere dem til data, vi kan læse. En hurtig oversigtskitse er vist.

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

2. Coil of Magnet Wire (MW42-4) forstærker, konverterer det svage signal til et stærkt signal

3. Analog-til-digital konverter (Arduino), konverterer det analoge signal til en digital strøm af tal

4. Recording Device (PC), bruger software til at registrere og vise dataene

Trin 2: Spol nogle ledninger

Det første, vi gjorde, var at lave vores trådspole. I vores første model brugte vi PVC -endehætter presset i hver ende af en kort sektion af rør til at danne vægge på hver side af den omviklede tråd. Vi skar enderne af for at åbne den igen. Vi skar et snit af 1 PVC -rør og indpakket omkring 2, 500 omdrejninger ved hjælp af 42 gauge magnettråd.

Røret er en fantastisk måde at lave det på fra billige, let tilgængelige dele. Vi brugte PVC -endehætter presset i hver ende af en kort sektion af rør til at danne vægge på hver side af den indpakkede tråd. Vi skar enderne af for at åbne den igen.

Vi lavede en mere avanceret version af en trådrulle ved hjælp af nogle 3D -printede dele. Dette var meget lettere at pakke ind, fordi det var knyttet til spolevindingsfunktionen i en gammel symaskine. I den korte video kan du se, hvordan vi sår det. Hvis du har adgang til en 3D -printer og vil bruge vores modeller, så lad os vide det, så kan vi sende dig filerne! Bemærk også de større ledninger på billederne. Vi lodde enden af magnetwiren til den tykkere ledning, som derefter er lettere at arbejde med.

Trin 3: Hæng/kalibrer din Slinky

Vi brugte en Slinky Jr, som har en mindre diameter end en slinky i fuld størrelse. I bunden monterede vi to RC44 ringmagneter stablet sammen på et 6 langt stykke #4-40 gevindstang. Disse magneter sidder inde i tråden, og når de bevæger sig, fremkalder de en strøm i ledningen.

På toppen af slinky monterede vi en anden magnet på en stålplade, som de slinkede kunne koble på. I videoen viser vi, hvordan du kalibrerer din slinky til 1 Hz. Dette er et afgørende skridt for at få frekvensen korrekt. Slinky skal hoppe op og ned en gang, på et sekund.

Der er også en R848 ringmagnet i bunden af gevindstangen. Denne magnet sidder inde i en lille sektion af kobberrør. Dette hjælper med at dæmpe bevægelsen, reducere støj og se, at den glatte kun hopper, når der er tilstrækkelig rystelse!

Trin 4: Forøg strømmen

Magneten, der bevæger sig inde i trådspolen, producerer meget små strømme, så vi skal forstærke dem, så vi kan se det lille signal. Der er mange gode forstærkerkredsløb derude, vi holdt os til det kredsløb, der blev brugt i TC1 seismometeret, vi fandt online. På billedet kan du se skematisk for amp -kredsløbet. Vi brugte simpelthen et brødbræt!

Trin 5: Skjult analogt signal til en digital strøm af tal

En Arduino er en lille, billig mikroprocessor, der er meget populær. Hvis du ikke har nogen erfaring med dette, anbefaler vi at starte med et af de tilgængelige instruktionssæt.

Arduino -kortet optager det analoge signal fra forstærkeren og oversætter det til en strøm af digitale, numeriske data. For at gøre dette blev Arduino programmeret med kode fra TC1 Seismometer -projektet, der blev nævnt i begyndelsen af denne Instructable. Her er et link til det projekt igen, som kan hjælpe dig med at opsætte din Arduino!