Sismómetro de bricolaje: 9 pasos (con imágenes)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:44

¡Haga un sismómetro para detectar terremotos poderosos en todo el mundo por menos de $ 100! Un slinky, algunos imanes y una placa Arduino son los componentes principales aquí.

Paso 1: ¿Cómo funciona?

Este sismómetro detecta el movimiento del suelo con un imán que cuelga de un slinky. El imán puede rebotar hacia arriba y hacia abajo. Se coloca una bobina de alambre estacionaria alrededor del imán. Cualquier movimiento del imán genera pequeñas corrientes en el cable, que se pueden medir.

El resto del dispositivo es esencialmente algo de magia electrónica para medir esas pequeñas corrientes en el cable y convertirlas en datos que podamos leer. Se muestra un boceto de descripción general rápida.

1a: resorte (Slinky, Jr.), 1b: imán (dos imanes de anillo RC44)

2. Amplificador de bobina de alambre magnético (MW42-4), convierte la señal débil en una fuerte

3. Convertidor de analógico a digital (Arduino), convierte la señal analógica en un flujo digital de números

4. Dispositivo de grabación (PC), utiliza software para registrar y mostrar los datos.

Paso 2: enrolle un poco de cable

Lo primero que hicimos fue hacer nuestra bobina de alambre. En nuestro primer modelo, usamos tapas de extremo de PVC presionadas en cada extremo de una sección corta de tubería para formar paredes a cada lado del cable envuelto. Cortamos los extremos para abrirlo nuevamente. Cortamos una sección de tubo de PVC de 1 y envolvemos aproximadamente 2, 500 vueltas con alambre magnético de calibre 42.

La tubería es una excelente manera de fabricarla a partir de piezas económicas y fácilmente disponibles. Usamos tapas de extremo de PVC presionadas en cada extremo de una sección corta de tubería para formar paredes a cada lado del alambre envuelto. Cortamos los extremos para abrirlo nuevamente.

Hicimos una versión más elegante de un carrete de alambre utilizando algunas piezas impresas en 3D. Esto era mucho más fácil de envolver, porque se adjuntaba a la función de bobinado de una vieja máquina de coser. En el video corto, puedes ver cómo lo enrollamos. Si tiene acceso a una impresora 3D y desea utilizar nuestros modelos, háganoslo saber y podemos enviarle los archivos. También tenga en cuenta los cables más grandes en las fotos. Soldamos el extremo del cable magnético al cable más grueso, con el que es más fácil trabajar.

Paso 3: ¡Cuelgue / calibre su Slinky

Usamos un Slinky Jr que tiene un diámetro más pequeño que un Slinky de tamaño completo. En la parte inferior, montamos dos imanes de anillo RC44 apilados en una pieza de varilla roscada # 4-40 de 6 de largo. Estos imanes se colocan dentro del cable y, cuando se mueven, inducen una corriente en el cable.

En la parte superior del slinky, montamos otro imán en una placa de acero para que el slinky se enganche. En el video, mostramos cómo calibrar su slinky para que sea de 1 Hz. Este es un paso crucial para conseguir la frecuencia correcta. El slinky debe rebotar hacia arriba y hacia abajo una vez, en un segundo.

También hay un imán de anillo R848 en la parte inferior de la varilla roscada. Este imán se encuentra dentro de una pequeña sección de tubería de cobre. Esto ayuda a amortiguar el movimiento, a reducir el ruido y a ver que el slinky solo rebotará cuando haya una agitación adecuada.

Paso 4: amplifique la corriente

El imán que se mueve dentro de la bobina de alambre produce corrientes muy pequeñas, por lo que necesitamos amplificarlas para que podamos ver la pequeña señal. Hay muchos buenos circuitos amplificadores por ahí, nos apegamos al circuito utilizado en el sismómetro TC1 que encontramos en línea. En la imagen, puede ver el esquema del circuito del amplificador. ¡Simplemente usamos una placa de pruebas!

Paso 5: convertir la señal analógica en un flujo digital de números

Un Arduino es un microprocesador pequeño y económico que es muy popular. Si no tiene experiencia con esto, le recomendamos que comience con uno de los kits de instrucción disponibles.

La placa Arduino toma la señal analógica del amplificador y la traduce en un flujo de datos numéricos digitales. Para hacer esto, el Arduino fue programado con el código del proyecto TC1 Seismometer que se mencionó al comienzo de este Instructable. Aquí hay un enlace a ese proyecto nuevamente, ¡que puede ayudarlo a configurar su Arduino!