لرزه سنج DIY: 9 مرحله (همراه با تصاویر)

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:57

یک لرزه سنج بسازید تا زلزله های قدرتمند در سراسر جهان را با قیمت کمتر از 100 دلار تشخیص دهید! یک اسلینک ، برخی آهن ربا و یک برد آردوینو اجزای اصلی اینجا هستند.

مرحله 1: چگونه کار می کند؟

این لرزه سنج حرکت زمین را با آهن ربا آویزان بر روی اسلینکی تشخیص می دهد. آهن ربا آزاد است که به بالا و پایین بپرد. یک سیم سیم ثابت در اطراف آهنربا قرار می گیرد. هر حرکت آهنربا جریانهای کوچکی را در سیم ایجاد می کند که قابل اندازه گیری است.

بقیه دستگاه در اصل جادوگری الکترونیکی است تا جریانهای کوچک سیم را اندازه گیری کرده و آنها را به داده هایی که می توانیم بخوانیم تبدیل کند. یک طرح کلی سریع نشان داده شده است.

1a: بهار (Slinky ، Jr.) ، 1b: آهنربا (دو آهنربای حلقه ای RC44)

2. تقویت کننده سیم پیچ Magnet Wire (MW42-4) ، سیگنال ضعیف را به سیگنال قوی تبدیل می کند

3. مبدل آنالوگ به دیجیتال (آردوینو) ، سیگنال آنالوگ را به جریان دیجیتالی اعداد تبدیل می کند

4. دستگاه ضبط (PC) ، از نرم افزار برای ضبط و نمایش داده ها استفاده می کند

مرحله 2: مقداری سیم بپیچید

اولین کاری که انجام دادیم ساخت سیم پیچ سیم بود. در اولین مدل ما ، از کلاهک های انتهایی PVC که در دو طرف یک قسمت کوتاه لوله فشار داده شده اند ، برای ایجاد دیوارهایی در دو طرف سیم پیچیده استفاده کردیم. انتهای آن را برش می دهیم تا دوباره باز شود. ما قسمتی از لوله پی وی سی 1 اینچی را برش داده و با استفاده از سیم آهنربای 42 درجه حدود 2،500 دور پیچیده ایم.

لوله راهی عالی برای ساختن آن از قطعات ارزان قیمت و در دسترس است. ما از کلاهک های انتهایی PVC فشرده شده در دو سر یک قسمت کوتاه لوله برای ایجاد دیوارهایی در دو طرف سیم پیچ شده استفاده کردیم. انتهای آن را برش می دهیم تا دوباره باز شود.

ما با استفاده از برخی قطعات چاپ سه بعدی ، یک نسخه دلپذیر از قرقره سیم ساختیم. بسته بندی این بسیار آسان تر بود ، زیرا به ویژگی سیم پیچ قرقره یک چرخ خیاطی قدیمی متصل بود. در ویدئوی کوتاه می توانید نحوه آسیب رساندن به آن را مشاهده کنید. اگر به چاپگر سه بعدی دسترسی دارید و می خواهید از مدل های ما استفاده کنید ، به ما اطلاع دهید تا فایل ها را برای شما ارسال کنیم! به سیمهای بزرگتر در عکسها نیز توجه کنید. ما انتهای سیم آهنربا را به سیم ضخیم تر لحیم کردیم ، که کار با آن راحت تر است.

مرحله 3: Slinky خود را آویزان/کالیبره کنید

ما از Slinky Jr استفاده کردیم که قطر کوچکتری نسبت به slinky اندازه کامل دارد. در پایین ، ما دو آهنربای حلقه ای RC44 را روی هم قرار دادیم که روی یک قطعه 6 اینچی از میله رزوه دار شماره 4-40 قرار گرفته اند. این آهنرباها در داخل سیم قرار دارند و هنگام حرکت ، جریان را در سیم القا می کنند.

در بالای اسلینکی ، آهنربا دیگری را روی صفحه فولادی نصب کردیم تا اسلینکی به آن متصل شود. در این ویدئو ، ما نشان می دهیم که چگونه می توانید slinky خود را 1 هرتز بسازید. این یک گام اساسی برای درست کردن فرکانس است. اسلینکی باید یک بار در یک ثانیه بالا و پایین کند.

آهنربای حلقه ای R848 نیز در پایین میله رزوه دار وجود دارد. این آهنربا در قسمت کوچکی از لوله مسی قرار دارد. این امر به کاهش حرکت ، کاهش نویز و دیدن اینکه slinky تنها زمانی تکان می خورد که لرزش کافی وجود داشته باشد ، کمک می کند!

مرحله 4: جریان را تقویت کنید

آهن ربا که در داخل سیم پیچ سیم حرکت می کند ، جریانهای بسیار کوچکی تولید می کند ، بنابراین ما باید آنها را تقویت کنیم تا بتوانیم سیگنال کوچک را ببینیم. بسیاری از مدارهای تقویت کننده خوب وجود دارد ، ما به مدار مورد استفاده در لرزه سنج TC1 که به صورت آنلاین پیدا کردیم ، پایبند بودیم. در تصویر ، شماتیک مربوط به مدار آمپر را مشاهده می کنید. ما به سادگی از تخته نان استفاده کردیم!

مرحله 5: سیگنال مخفی آنالوگ به جریان دیجیتالی اعداد

آردوینو یک ریزپردازنده کوچک و ارزان قیمت است که بسیار محبوب است. اگر هیچ تجربه ای در این زمینه ندارید ، توصیه می کنیم با یکی از کیت های آموزشی موجود شروع کنید.

برد آردوینو سیگنال آنالوگ را از تقویت کننده دریافت کرده و آن را به جریان داده های دیجیتالی و عددی تبدیل می کند. برای انجام این کار ، آردوینو با کدی از پروژه لرزه سنج TC1 برنامه ریزی شد که در ابتدای این دستورالعمل ذکر شد. در اینجا دوباره پیوندی به آن پروژه وجود دارد که می تواند به شما در راه اندازی Arduino کمک کند!