用于檢測地震并測量其強(qiáng)度的地震儀

描述

地震儀是一種用于檢測地震并測量其強(qiáng)度的設(shè)備。基本上這些都是非常精密的儀器，而且自建相對困難。市售傳感器非常昂貴，而對沖擊敏感的廉價電子模塊對此目的不夠敏感。

在接下來的文字和視頻中，您可以看到一個便宜且相對容易DIY的設(shè)備的創(chuàng)建，但它可以與此類昂貴的商業(yè)設(shè)備相媲美

否則，地震儀本身由兩部分組成，一個機(jī)械震顫探測器和一個電子部分，將這些震顫轉(zhuǎn)化為電信號，放大它們并將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，然后我們可以在 PC 數(shù)據(jù)記錄軟件上進(jìn)行可視化監(jiān)控。

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為了將震顫轉(zhuǎn)換為電信號，使用永磁體作為可移動部件，并使用帶有許多繞組的螺線管將磁體轉(zhuǎn)換為電信號。在這種特殊情況下，我使用了一個小型電源變壓器的初級繞組，其功率為 1.8 W，電阻為 1.2 kOhms。在這個線圈是一個膠合的鋁板，它具有消除移動磁鐵振蕩的功能，稱為“倫茨效應(yīng)”。

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Т他的下一個模塊用于放大此信號并包含一個低噪聲運(yùn)算放大器（TL061，NE5534..）或儀器運(yùn)算放大器（OP07，OP27，LT1677...），但它與帶有外部電源的舊好741配合得很好供應(yīng)?，F(xiàn)在這個增強(qiáng)的模擬信號是在 Arduino 微控制器的 A0 輸入端獲取的。事實(shí)上，Arduino 代表了模數(shù)轉(zhuǎn)換器。出于測試目的，我們可以將 arduino 示例用于名為“AnalogInOutSerial”的 a / d 轉(zhuǎn)換器，但當(dāng)然，最好的代碼是名為“NERdaq”的代碼。NERdaq 是 New England Research 開發(fā)的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，用于支持學(xué)校中基于 slinky 的地震儀。daq 圍繞 arduino 構(gòu)建，并將 16 位（過采樣）值流式傳輸?shù)?USB 端口；數(shù)據(jù)以大約 18.78 個樣本/秒的速度進(jìn)行采樣。

該代碼包含幾個專門為此目的開發(fā)的過濾器。通過串行協(xié)議處理的信號被傳送到數(shù)據(jù)記錄軟件，用于存儲數(shù)據(jù)和可視化表示。

為此目的最好的免費(fèi)軟件是“Amaseis”和最新的“JAmaseis”（Java Amaseis）。

在 Jameseis 的幫助下，您可以在 IRIS 服務(wù)器上上傳實(shí)時數(shù)據(jù)。例如，您可以在以下位置查看來自我的地震儀的實(shí)時數(shù)據(jù)：

在下面的圖片中，您可以將我的地震儀與我市官方地震臺的地震儀進(jìn)行比較。這是一次非常弱的震顫，正如您所看到的，兩個地震圖之間幾乎沒有區(qū)別，這證實(shí)了這種自制廉價地震儀的靈敏度和精度。

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下圖是希臘地震，震級為 5.2 里氏度，我的地震儀記錄在距離震中 220 公里處。

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該儀器對氣流非常敏感，因此必須妥善保護(hù)。

最后，這是我發(fā)明并獲得專利的全新傳感器設(shè)計(jì)，既非常靈敏又易于構(gòu)建。我根據(jù)之前制造此類設(shè)備的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行了預(yù)測。在我的視頻頻道上，您可以看到我其他預(yù)制的自制地震儀：

-DIY簡單又便宜的壓電地震儀

-10$ 靈敏地震儀

-DIY雷曼地震儀

-DIY水平擺式地震儀

-DIY AS1地震儀

-TC1垂直地震儀

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上圖：2018 年 8 月 19 日斐濟(jì)地區(qū)發(fā)生地震，千里之外