Sismômetro DIY: 9 etapas (com imagens)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:39

Faça um sismômetro para detectar terremotos poderosos em todo o mundo por menos de $ 100! Um slinky, alguns ímãs e uma placa Arduino são os principais componentes aqui.

Etapa 1: Como funciona?

Este sismômetro detecta o movimento do solo com um ímã pendurado em um slinky. O ímã é livre para saltar para cima e para baixo. Uma bobina de fio estacionária é colocada em torno do ímã. Qualquer movimento do ímã gera minúsculas correntes no fio, que podem ser medidas.

O resto do dispositivo é essencialmente uma magia eletrônica para medir essas minúsculas correntes no fio e convertê-las em dados que possamos ler. Um esboço de visão geral rápido é mostrado.

1a: Mola (Slinky, Jr.), 1b: Ímã (dois ímãs de anel RC44)

2. Amplificador de bobina de fio magnético (MW42-4), converte o sinal fraco em um forte

3. Conversor analógico para digital (Arduino), converte o sinal analógico em um fluxo digital de números

4. Dispositivo de gravação (PC), usa software para gravar e exibir os dados

Etapa 2: enrole algum fio

A primeira coisa que fizemos foi fazer nossa bobina de arame. Em nosso primeiro modelo, usamos tampas de extremidade de PVC pressionadas em cada extremidade de uma seção curta de tubo para formar paredes em ambos os lados do fio enrolado. Cortamos as pontas para abri-lo novamente. Cortamos uma seção de tubo de PVC de 1 e enrolamos cerca de 2.500 voltas usando fio magnético de calibre 42.

O tubo é uma ótima maneira de fabricá-lo com peças baratas e prontamente disponíveis. Usamos tampas de PVC pressionadas em cada extremidade de uma seção curta de tubo para formar paredes em ambos os lados do fio enrolado. Cortamos as pontas para abri-lo novamente.

Fizemos uma versão mais elaborada de um carretel de fio usando algumas peças impressas em 3D. Era muito mais fácil de embrulhar, porque ficava preso ao recurso de enrolamento do carretel de uma máquina de costura antiga. No curto vídeo, você pode ver como a ferimos. Se você tem acesso a uma impressora 3D e deseja utilizar nossos modelos, avise-nos e enviaremos os arquivos para você! Observe também os fios maiores nas fotos. Soldamos a extremidade do fio magnético ao fio mais grosso, que é mais fácil de trabalhar.

Etapa 3: Pendure / Calibre o Slinky

Usamos um Slinky Jr, que tem um diâmetro menor do que um Slinky de tamanho normal. Na parte inferior, montamos dois ímãs em anel RC44 empilhados juntos em uma peça longa de 6 de haste roscada # 4-40. Esses ímãs ficam dentro do fio e, quando se movem, induzem uma corrente no fio.

No topo do slinky, montamos outro ímã em uma placa de aço para o slinky enganchar. No vídeo, mostramos como calibrar seu slinky para 1 Hz. Esta é uma etapa crucial para acertar a frequência. O slinky deve pular para cima e para baixo uma vez, em um segundo.

Há também um ímã de anel R848 na parte inferior da haste roscada. Este ímã fica dentro de uma pequena seção de tubo de cobre. Isso ajuda a amortecer o movimento, a reduzir o ruído e a ver se o furador só vai pular quando houver vibração adequada!

Etapa 4: amplifique a corrente

O ímã que se move dentro da bobina de fio produz correntes muito pequenas, então precisamos amplificá-las para que possamos ver o sinal minúsculo. Existem muitos circuitos de amplificadores bons por aí, nos limitamos ao circuito usado no sismômetro TC1 que encontramos online. Na foto, você pode ver o esquema do circuito do amplificador. Nós simplesmente usamos uma placa de ensaio!

Etapa 5: converter o sinal analógico em um fluxo digital de números

Um Arduino é um microprocessador pequeno e barato muito popular. Se você não tem experiência com isso, recomendamos começar com um dos kits de instrução disponíveis.

A placa Arduino recebe o sinal analógico do amplificador e o traduz em um fluxo de dados numéricos digitais. Para isso, o Arduino foi programado com o código do projeto TC1 Sismometer que foi mencionado no início deste Instructable. Aqui está um link para esse projeto novamente, que pode ajudá-lo a configurar seu Arduino!