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1  International / Generale / Re: Monitorare crepe on: June 06, 2012, 01:21:23 am
Ciao
a me anni fa era venuta in mente qualcosa del genere.
Premetto che le soluzioni piu' semplici sono quelle del vetrino cementato o di un estensimetro (il cui costo medio e' di 8-10 euro) Ma se vuoi usare Arduino potresti fare in questo modo:
Ti procuri un mouse ottico, quindi lo connetti ad arduino seguendo uno dei tanti tutorial disponibili. A questo punto potrai leggere i due valori X e Y (coordinate del mouse) che verranno inviate a salvate su seriale o si scheda SD.
Agganci in maniera solidale il mouse ad una parte della frattura, mentre dall'altra parte colleghi un tavoletta rigida di lunghezza tale da attraversare la frattura e posizionata al di sotto del mouse. Ottima precisione, costo ridotto.
2  International / Generale / Re: rilevare terremoti con arduino on: May 30, 2012, 10:47:48 am
senza la scheda di taratura che ti viene inviata dal produttore i geofoni non servono proprio a niente!!! da cosa ti accorgi che il produttore ha tarato il geofono:
12 geofoni acquistati= 12 schede di taratura
ogni scheda riporta tra le altre cose il valore di resistenza dell'avvolgimento interno, il dumping, la frequenza tipica, il peso della massa, etc.
Stiamo parlando di strumentazioni scientifiche, non di patatine!
Quei geofoni da 25 euro sono geofoni che sono adattati alla sismologia, il loro utilizzo principale e' la sismica attiva, dove ne colleghi 24 (ma anche 1000) ad un adc ed ottieni dei profili sismici.
Un geofono "broad band" appositamente concepito per acquisizioni sismologiche costa anche 10mila dollari....e' chiaro che non posso consigliarlo a chi sta progettando un sistema low cost...
visto che sei (sembri) davvero bravo perche' non ti unisci al gruppo Geofisica Datalogger (Facebook), il tuo contributo sarebbe prezioso, apriresti la mente ai miei duecento e passa colleghi che come me sono fermi da due anni a capire questi concetti elementari! smiley-wink
3  International / Generale / Re: rilevare terremoti con arduino on: May 30, 2012, 07:58:40 am
Lesto, ma tu hai un'idea di quale sia il tuo valore di Ad relativo al tuo sensore e al settaggio (gain) del tuo Arduino, oltra al filtro  che utilizzi?
Perchè per i geofoni che ho io, il produttore mi ha inviato un scheda di calibrazione in cui riporta tutti i dati che servono a trovare il numero magico...se il produttore non ti dà i dati non sarai mai in grado di risalire al tuo Ad...acquisirai terremoti ma non potrai confrontarli con il resto della comunità scientifica...
Quindi, capisco tutto il concetto di linearità, ma tu mi insegni che per risolvere un'equazione di primo grado devi avere una sola incognita.
Per il resto la mia difficoltà è quella di interfacciare un software di acquisizione e visualizzazione. Io ho creato il mio scrivendolo in LabVIEW. Come dicevo mi sono focalizzato sull'analogico perchè utilizzo geofoni, infinitamente più precisi.
Quindi io consiglio per uno strumentino "serio" i GEOFONI!
 Per chi fosse interessato qui
https://sites.google.com/site/geologiageofisicaesismologia/
 il sito dell'amico Angelo e del nostro gruppo.

Per l'acquisto dei geofoni puoi contattare

Sunny Chuang
Xi'an Senshe Electronic Technology Corporation
2, Industry Road, National Civil Aerospace
Industry Base, Xi'an,710100,China
URL:www.senshe.com
E-mail:sunnychuangcn@gmail.com
 
acquista solo le capsule (circa 25 USD)  e scegli geofoni con frequenza di 4,5 Hz.
4  International / Generale / Re: rilevare terremoti con arduino on: May 30, 2012, 06:52:12 am
Ciao
a dirti la verità i prototipi che ho costruito fino ad ora si basano tutti sull'utilizzo di geofoni e non di accelerometri, questo perchè gli accelerometri "da sismica" con prestazioni analoghe ad un geofono costano molto di più, un esempio un geofono standard da 10 Hz costa circa 18 euro, per un accelerometro con stesse performance siamo sull'ordine dei 200-300 euro.
Volendo "adattare" un accelerometro a basso costo io utilizzerei MA7361, perchè ha un'uscita analogica e fondo scala settabile a 1,5 o 6 g, ciò lo rende facilmente intercambiabile con un geofono. Puoi inoltre provare ad amplificare il segnale in uscita di un fattore 10 per renderlo un pò più sensibile, oppure modificare l'aref di arduino (3,3 V). Settandolo a 1,5 g (default) hai un uscita di 800 mV/g.
Sul fatto se sia meglio l'uno o l'altro non so che dirti, a me risulta un pò più complicato lavorare con sensori ad uscita digitale, ma sembra dalle specifiche che la sensibiltà sia 70 count/g...inferiore(?)

Per Lesto:
E' da circa due anni che assieme ad un gruppo di circa 200 persone, per lo più geologi, geochimici e geofisici progettiamo strumenti per l'acquisizione dell'attività sismica basati su Arduino.
Durante gli anni abbiamo fatto diverse prove per capire come settare l'Arduino e quale sktch caricare.
La nostra priorità è di acquisire su seriale alla massima velocità possibile, ciò ti permette di registrare l'onda sismica ad una più alta frequenza di campionamento...un pò come un brano mp3 campionato a 96 kb/s ed una campionato a 192 kb/s, il secondo ha una qualità migliore, i terremoti sono delle onde di volume...
Ebbene, tra i vari skech usati (Impostando la velocità della seriale a 115200) abbiamo fatto un test tra le due funzioni
serial.print
serial.println
acquisendo per lo stesso intervallo di tempo, i dati scritti su seriale (frequenza di campionamento) erano meno.
Anche il fatto di scrivere la virgola come in questo caso, per dare "ordine" ai dati ti rallenta la frequenza di campionamento,
serial.print (A0);
serial.print(","),
serial.println (A1);
anche se, alla fine, è stata scelta come opzione per semplificare la scrittura del software di acquisizione.
Sul trimmer, esso ha la funzione solo di variare il guadagno dell'amplificatore, lo puoi sostituire con una resistenza di precisione...ma in questo caso hai dei valori fissi, mentre col trimmer puoi regolare il gain e fermarti non appena riesci ad osservare le prime vibrazioni (microtremori), ottenendo una sensibilità adatta al posto in cui collocherai il sensore, evitando di acquisire segnali antropici di base, una sorta di filtro...
Infine, il più semplicemente...ha senso quello che dici, ma la complessità di cui parlavo è prodotta da questo  (ti riporto la spiegazione tratta da un testo di sismologia...)
....."effettuare la taratura avremo bisogno di alcuni parametri tipici del sensore che utilizzeremo (forniti dal produttore), oltre ad eventuali filtri che utilizzeremo nel nostro circuito, fattore di amplificazione etc. Consideriamo il sismografo al pari di un sistema lineare dove l’input e’ il movimento del suolo che determina l’ampiezza della traccia sul sismogramma che possiamo esprimere in numero di count. Per un dato strumento la funzione di risposta all’ampiezza della frequenza  puo essere calcolata con l’equazione
Z (ω) = U (ω) Ad (ω)
In cui  U( ω)  lo spostamento del suolo (ground displacement) mentre Z( ω) puo’ rappresentare il numero di count o i mV e Ad (ω) e’ la risposta d’ampiezza della strumento. Ad(ω) e’ il risultato dell’effetto combinato di tutti gli elementi del sismografo, sensore, amplificatore, filtri. Ecco un esempio su come calcolarlo:
supponiamo che il nostro sismografo abbia queste caratteristiche:
(Geofono alias sismometro) una  f0 = 1 hz; G= 200 Vg-1  mentre (Arduino alias sismografo) usa  Amplificatore= gain 100 - Un filtro a 25 hz  Un digitalizzatore con gain di 10 5 /V
Il gain del sistema espresso in termini di velocita’, at 30 Hz puo’ essere calcolato in questo modo:
200 V /ms−1 (sensore ) × 100 V/V (amplifier ) × 0.2 V/V (filter ) × 105 Count /V (digitizer ) = 4 × 108 Count ms−1
Il gain del sensore e’ 200 V/ms −1 , e il guadagno del filtro e’  −14 db = 10−14 /20 = 0.2  a 30 Hz 
Per convertire il gain in spiazamento dobbiamo moltiplicare  ω = 2πf
4 × 10 8 Count /ms−1 × 2  π × 30 s −1 = 7.5 × 10 10 count/m = 75 count /nm.
Tutti questi noiosissimi calcoli servono a definire il rapporto tra count e spostamento, espresso in nm (nanometri, 10-6 m).
In modo simile qualora utilizzassimo l’accelerometro o se volessimo esprimere il valore in accelerazione dovremmo dividere per  ω = 2πf  At 2 Hz, t he seismometer would have a gain of 200V/ms−1
Applicando le considerazioni precedenti al nostro sensore, con queste caratteristiche:
f0 = 4,5  hz; G= 28,8  V g-1; Amplificatore= gain 100; Un filtro a 25 hz; Arduino con gain di 204,8 count/V
28,8  V /ms−1 (sensore ) × 100 V/V (amplificatore ) × 0.2 V/V (filtro ) × 204,8 Count /V (digitizer ) = 117965 count ms−1
117965 Count /ms−1 × 2  π × 30 s −1 = 7.5 × 10 10 count/m = 3,5 count /nm.

A proposito c'è qualcuno che ha voglia di aiutarmi a sbrogliare un circuito? io non ne sono capace!!






5  International / Generale / Re: rilevare terremoti con arduino on: May 30, 2012, 04:17:49 am
Ragazzi
qualche consiglio per costruire il sismografo basato su Arduino, lo stesso che ho riportato su ElettronicaIn.
Premetto che la scheda su ElettronicaIn è davvero performante e permette di acquisire non solo i terremoti di più forte intensità, percepibili, ma anche quelli non percepibili o a bassissima intensità, detti "strumentali". Se volete una scheda veloce, semplice da realizzare e molto performante ve la consiglio, alla scheda, che è ottimizzata per l'uso con geofoni, (dà i migliori risultati) è possibile connettere un accelerometro, MMA7361 ad uscita analogica, ovviamente meno sensibile del geofono.

Se qualcuno vuole invece autocostruirsela, ed utilizzare i geofoni, lo schema da seguire è questo:

1) Un opamp (LM358 o meglio il TLC), 3 resistenze e un trimmer

Creando un partitore di tensione con due resistenze uguali a 5V di Arduino, si ottengono 2,5V che andranno connessi ad uno stadio dell'opamp in configurazione buffer, questo creerà il ground virtuale stabile permettendo di acquisire entrambe le componenti dell'onda (positiva-negativa). Quindi il secondo stadio dell'opamp sarà settato in configurazione invertente, con il trimmer che servirà a regolarne la sensibilità, con un trimmer da 500K e una resistenza da 1K si ottiene un guadagno di 500 necessario per amplificare il segnale del geofono.

Per lo sketch di Arduino, il consiglio che vi dò e di non sovraccaricare la memoria , in quanto questo produce una riduzione della velocità di trasmissione su seriale del dato, che su acquisizioni sismiche è cruciale!!. Quindi acquisite il dato su seriale sotto forma di count, e fate il lavoro di conversione via software...

Sulla conversione dei dati accelerometrici in magnitudo...il discorso è un pò più complesso, innanzitutto perchè il valore misurato dall'accelerometro è appunto un'accelerazione (espressa in "g"), mentre i sismogrammi sono espressi in "displacement", ovvero movimenti e misurati con i geofoni (o velocimetri), quindi il segnale accelorometrico è in verità una "derivata" del segnale che un geofono produrrebbe nello stesso sito, è necessario tenerne conto per definire l'equazione di conversione g-magnitudo.

Sulla possibilità di creare un avvisatore in caso in cui la scossa superi un certo valore, il cosiddetto trigger,  il più semplece è il  "level trigger",  impostando una soglia di x volt (count) quando viene superata, esso inizia a suonare, il problema è che essendo poco discriminante suonerà anche se passate vicino ad esso...quindi dovrete settare un threshold ad hoc ma con il rischio di non leggere le scosse più basse...., se volete un trigger più complesso vi consiglio lo "Short-term/ Long term average trigger" con un algoritmo molto più complesso, professionale...che non scatta quando il cane o la macchina passano da li....
fatemi sapere se posso esservi di aiuto
6  Topics / Science and Measurement / Data Logging High frequency / long time...enormous file! Modify sketch on: May 22, 2012, 08:44:40 am
Hello Guys
I have a little question.
I'm making a simple data logger using the libraries SDFat
(downloaded from http://code.google.com/p/sdfatlib/downloads/detail?name=sdfatlib20111205.zip&can=2&q= ),
using the example called "AnalogLogger".
This sketch works fine for my requests. Unfortunately I collect data for long time, close to week and with high frequency up to 10 sample/min 10HZ, causing really big file after one week, and some problem when try to open with excel.

So, I would that after, for example 20000 millis or after 20000 sample, the system recreate new one logfile...
Anyone know how implement this function in this sketch??
thank you
roberto
7  Forum 2005-2010 (read only) / Italiano / Collegare un microfono un pò particolare (geofono) on: April 21, 2010, 07:07:40 pm
Salve ragazzi, avrei bisogno di una serie di consigli per collegare ad una piattaforma arduino un microfono, nella fattispecie si tratta di un Geofono utile per acquisire terremoti.
Le specifiche della capsula microfonica sono:

Resistor(ohm)     Frequency(Hz)   Damp   Sensitivity(V/m/s)  Distorition
1)   300                   10.05             0.608         23.2                0.11%

non so proprio come collegarlo ai pin analogici. essendo il segnale in uscita molto debole arduino non è in grado di leggerlo con sufficiente precisione, quindi sarebbe opportuno un amplificatore (1000 gain) o magari se esistesse una shield audio (a cui collegare 6 microfoni).
cosa mi consigliate???
Grazie

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