Archiwum: November, 2011

Rejestrator sejsmiczny

Tematyka rejestracji fal sejsmicznych była już poruszana przy okazji budowy i prezentacji czujnika drgań – geofonu. Jako rejestratora wykorzystałem wtedy wejście mikrofonowe karty dźwiękowej komputera. Niestety taki rejestrator ma wiele wad: ma małą czułość w stosunku do oczekiwanej amplitudy sygnału, jest zaszumiony przez otaczające go podzespoły komputera i ma małą rozdzielczość.

Profesjonalne rejestratory sejsmiczne to niezależne urządzenia pozwalające na podłączenie 1 lub więcej geofonów, które przetwarzają sygnał analogowy na cyfrowy wysokiej rozdzielczości przy zachowaniu małego poziomu szumów i perfekcyjnej synchronizacji czasu. Niestety urządzenia takie są bardzo drogie i przy cenach zaczynających się od kilku tysięcy dolarów – nieosiągalne dla typowego śmiertelnika amatora.

Od razu pojawił się pomysł (a było to co najmniej pół roku temu) samodzielnej budowy rejestratora. Projekt jest cały czas realizowany, ale najtrudniejsze już za mną. Postanowiłem wykorzystać najlepsze dostępne podzespoły – tak aby osiągnąć możliwie najwyższą jakość. Nie chcę dzielić się w tym miejscu szczegółami technicznymi – podejrzewam, że szersza publika nie jest tym bezpośrednio zainteresowana. Zawsze chętnie wysłucham Waszych pytań i w miarę swoich możliwości na nie odpowiem.

Z aspektów technicznych warto przedstawić sam układ przetwornika analogowo-cyfrowego. Wybrałem dedykowany dla sejsmiki przetwornik firmy Texas Instrument o symbolu ADS1282 – malutki układ o rozdzielczości 32 bitów (!!!). Układ ten dostępny jest tylko w obudowie SMD, która nie jest przyjazna przy prowadzeniu testów na płytce rozwojowej. Aby uporać się z tym problemem przygotowałem projekt płytki drukowanej dla tego układu i jego układów peryferyjnych, tak aby całość podłączyć do mikrokontrolera i zasilana na płytce rozwojowej. Wizualizacja płytki wyglądała następująco:


Wykonanie płytki na podstawie projektu zleciłem profesjonalnej firmie z Gdańska . Staranie i uważnie przylutowałem wszystkie elementy i gotowa do podłączenia płytka wyglądała następująco:

Gotowa płytka była dla mnie sukcesem, ale jej poprawne podłączenie do mikrokontrolera (atmega32) i odczytanie danych z przetwornika zajęło dobrych kilka dni pracy.

Starałem się modyfikować cały układ na płytce rozwojowej w taki sposób, aby na jego podstawie przygotować dużą płytkę drukowaną, gdzie z jednej strony byłoby podłączenie do geofonu a z drugiej wyjście USB do komputera. Ta płytka nie jest jeszcze gotowa, obecnie cały układ działa, ale na płytce rozwojowej. Przygotowane są nawet dwa niezależne kanały do dwóch geofonów:

Dzielę się tym z Wami ponieważ dużo pracy zostało wykonane i podstawowy cel został osiągnięty. Układ działa! Nie chcę wnikać ile pieniędzy pochłonęły te prace, bo sam bym się przestraszył. Nie udałoby się gdyby nie sprzęt pomiarowy użyczony przez Zakład Fizyki Litosfery IGF UW. Cały czas mam na uwadze dokończenie projektu (doskwiera brak czasu) i przygotowania urządzenia “na komercyjnym poziomie”, za pomocą którego możliwe będą konkretne pomiary i eksperymenty w terenie. Chciałbym aby całość była gotowa (przynajmniej kilka sztuk) do lata 2012.

Przypominam przy tym, że nie jestem elektronikiem, więc każdy z etapów prac był dla mnie pewnego rodzaju wyzwaniem i często błądzeniem we mgle…

| Komentarze (3)