DIY Seismometer: 9 Langkah (dengan Gambar)

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-30 11:12

Buat Seismometer untuk mengesan gempa bumi kuat di seluruh dunia dengan harga di bawah $ 100! Slinky, beberapa magnet, dan papan Arduino adalah komponen utama di sini.

Langkah 1: Bagaimana Ia Berfungsi?

Seismometer ini mengesan pergerakan tanah dengan magnet yang tergantung pada slinky. Magnet bebas melambung ke atas dan ke bawah. Gelung wayar pegun diletakkan di sekitar magnet. Sebarang pergerakan magnet menghasilkan arus kecil di wayar, yang dapat diukur.

Peranti selebihnya pada dasarnya adalah penyihir elektronik untuk mengukur arus kecil di wayar dan mengubahnya menjadi data yang dapat kita baca. Sketsa tinjauan ringkas ditunjukkan.

1a: Spring (Slinky, Jr.), 1b: Magnet (dua magnet cincin RC44)

2. Coil of Magnet Wire (MW42-4) Amplifier, menukar isyarat lemah menjadi kuat

3. Penukar Analog-ke-Digital (Arduino), menukar isyarat analog menjadi aliran nombor digital

4. Perisian Rakaman (PC), menggunakan perisian untuk merakam dan menampilkan data

Langkah 2: Gegelung Beberapa Kawat

Perkara pertama yang kami buat ialah membuat gegelung wayar kami. Dalam model pertama kami, kami menggunakan penutup hujung PVC yang ditekan di kedua hujung bahagian pendek paip untuk membentuk dinding di kedua-dua sisi wayar yang dibalut. Kami memotong hujungnya untuk membukanya kembali. Kami memotong bahagian Pipa PVC 1 dan membungkus kira-kira 2, 500 putaran menggunakan wayar magnet 42 gauge.

Paip adalah kaedah terbaik untuk membuatnya dari bahagian yang murah dan mudah didapati. Kami menggunakan penutup hujung PVC yang ditekan di kedua hujung bahagian pendek paip untuk membentuk dinding di kedua sisi wayar yang dibalut. Kami memotong hujungnya untuk membukanya kembali.

Kami membuat kili wayar versi yang lebih menarik menggunakan beberapa bahagian bercetak 3D. Ini lebih senang dibungkus, kerana melekat pada ciri penggulungan kili mesin jahit lama. Dalam video pendek itu, anda dapat melihat bagaimana kami melukainya. Sekiranya anda mempunyai akses ke Pencetak 3D dan ingin menggunakan model kami, beri tahu kami dan kami boleh menghantar fail kepada anda! Perhatikan juga wayar yang lebih besar dalam foto. Kami menyolder hujung wayar magnet ke wayar yang lebih tebal, yang kemudian lebih mudah digunakan.

Langkah 3: Gantung / Kalibrasi Slinky Anda

Kami menggunakan Slinky Jr yang mempunyai diameter lebih kecil daripada slinky bersaiz penuh. Di bahagian bawah, kami memasang dua magnet cincin RC44 yang disusun bersama pada sekeping batang berulir # 4-40 berukuran 6 panjang. Magnet ini duduk di dalam wayar, dan ketika bergerak, mereka menyebabkan arus di wayar.

Di bahagian atas slinky, kami memasang magnet lain ke plat keluli agar slinky terpasang. Dalam video tersebut, kami menunjukkan cara menentukurkan slinky anda menjadi 1 Hz. Ini adalah langkah penting untuk mendapatkan frekuensi yang betul. Slinky harus melambung naik dan turun sekali, dalam satu saat.

Terdapat juga magnet cincin R848 di bahagian bawah batang berulir. Magnet ini terletak di dalam bahagian kecil paip tembaga. Ini membantu melembutkan gerakan, mengurangkan kebisingan, dan melihat bahawa kelincahan hanya akan melambung apabila terdapat gegaran yang mencukupi!

Langkah 4: Tingkatkan Arus

Magnet yang bergerak di dalam gegelung wayar menghasilkan arus yang sangat kecil, jadi kita perlu menguatkannya sehingga kita dapat melihat isyarat kecil. Terdapat banyak litar penguat yang bagus di luar sana, kami menempel pada litar yang digunakan dalam seismometer TC1 yang kami dapati dalam talian. Dalam gambar, anda dapat melihat skema untuk litar amp. Kami hanya menggunakan papan roti!

Langkah 5: Rahsia Isyarat Analog Ke dalam Aliran Nombor Digital

Arduino adalah mikropemproses kecil dan murah yang sangat popular. Sekiranya anda tidak mempunyai pengalaman dengan ini, kami mengesyorkan memulakannya dengan salah satu alat bantu mengajar yang ada.

Papan Arduino mengambil isyarat analog dari penguat dan menerjemahkannya ke dalam aliran data berangka digital. Untuk melakukan ini, Arduino diprogram dengan kod dari projek TC1 Seismometer yang disebutkan pada awal Instructable ini. Berikut adalah pautan ke projek itu sekali lagi, yang dapat membantu anda menyiapkan Arduino anda!