Seismometer DIY: 9 Langkah (dengan Gambar)

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:58

Buat Seismometer untuk mendeteksi 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 Cara Kerjanya?

Seismometer ini mendeteksi gerakan tanah dengan magnet yang tergantung pada slinky. Magnet bebas memantul ke atas dan ke bawah. Sebuah kumparan stasioner kawat ditempatkan di sekitar magnet. Setiap gerakan magnet menghasilkan arus kecil di kawat, yang dapat diukur.

Perangkat lainnya pada dasarnya adalah beberapa sihir elektronik untuk mengukur arus kecil di kabel dan mengubahnya menjadi data yang dapat kita baca. Sebuah sketsa gambaran singkat ditampilkan.

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

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

3. Analog-to-Digital Converter (Arduino), mengubah sinyal analog menjadi aliran angka digital

4. Recording Device (PC), menggunakan software untuk merekam dan menampilkan data

Langkah 2: Coil Beberapa Kawat

Hal pertama yang kami lakukan adalah membuat gulungan kawat kami. Dalam model pertama kami, kami menggunakan tutup ujung PVC yang ditekan di kedua ujung bagian pendek pipa untuk membentuk dinding di kedua sisi kawat yang dibungkus. Kami memotong ujungnya untuk membukanya kembali. Kami memotong bagian 1 Pipa PVC dan membungkus sekitar 2.500 putaran menggunakan kawat magnet 42 gauge.

Pipa adalah cara yang bagus untuk membuatnya dari suku cadang yang murah dan tersedia. Kami menggunakan tutup ujung PVC yang ditekan di kedua ujung bagian pendek pipa untuk membentuk dinding di kedua sisi kawat yang dibungkus. Kami memotong ujungnya untuk membukanya kembali.

Kami membuat versi gulungan kawat yang lebih menarik menggunakan beberapa bagian yang dicetak 3D. Ini jauh lebih mudah untuk dibungkus, karena melekat pada fitur gulungan-gulungan dari mesin jahit tua. Dalam video singkat, Anda dapat melihat bagaimana kami melukainya. Jika Anda memiliki akses ke Printer 3D dan ingin menggunakan model kami, beri tahu kami dan kami dapat mengirimkan file kepada Anda! Perhatikan juga kabel yang lebih besar di foto. Kami menyolder ujung kawat magnet ke kawat yang lebih tebal, yang kemudian lebih mudah digunakan.

Langkah 3: Hang/Kalibrasi Slinky Anda

Kami menggunakan Slinky Jr yang memiliki diameter lebih kecil dari slinky ukuran penuh. Di bagian bawah, kami memasang dua magnet cincin RC44 yang ditumpuk menjadi satu pada batang berulir #4-40 sepanjang 6 . Magnet ini berada di dalam kawat, dan ketika mereka bergerak, mereka menginduksi arus di kawat.

Di bagian atas slinky, kami memasang magnet lain ke pelat baja agar slinky dapat dihubungkan. Dalam video, kami menunjukkan cara mengkalibrasi slinky Anda menjadi 1 Hz. Ini adalah langkah penting untuk mendapatkan frekuensi yang tepat. Slinky harus memantul ke atas dan ke bawah sekali, dalam satu detik.

Ada juga magnet cincin R848 di bagian bawah batang berulir. Magnet ini berada di dalam bagian kecil pipa tembaga. Ini membantu meredam gerakan, mengurangi kebisingan, dan melihat bahwa slinky hanya akan memantul jika ada guncangan yang cukup!

Langkah 4: Perkuat Arus

Magnet yang bergerak di dalam kumparan kawat menghasilkan arus yang sangat kecil, jadi kita perlu memperkuatnya agar kita bisa melihat sinyal kecil itu. Ada banyak rangkaian penguat yang bagus di luar sana, kami menempel pada rangkaian yang digunakan di seismometer TC1 yang kami temukan online. Pada gambar, Anda dapat melihat skema rangkaian amp. Kami hanya menggunakan papan tempat memotong roti!

Langkah 5: Sinyal Analog Terselubung Menjadi Aliran Angka Digital

Arduino adalah mikroprosesor kecil dan murah yang sangat populer. Jika Anda tidak memiliki pengalaman dengan ini, kami sarankan untuk memulai dengan salah satu perangkat instruksional yang tersedia.

Papan Arduino mengambil sinyal analog dari amplifier dan menerjemahkannya ke dalam aliran data numerik digital. Untuk melakukan ini, Arduino diprogram dengan kode dari proyek Seismometer TC1 yang disebutkan di awal Instruksi ini. Berikut ini tautan ke proyek itu lagi, yang dapat membantu Anda mengatur Arduino Anda!