Sismografo sperimentali - L'ACQUISITORE

Parte 3) L'ACQUISITORE

La figura sopra evidenziata rappresenta lo schema del sistema di acquisizione costituito da una o più unità cavo

Ogni utità cavo è costituita da sei geofoni da collegare al cavo collegato a sua volta al Master Theremino, si possono collegare fino ad un massimo di 3 - 4 cavi per un totale di 12, 18, 24 canali

( nel caso di 18 - 24 canali non sono stati ancora fatti test specifici )

L'ACQUISITORE:  MasterDIL-V4

(nuova versione migliorata)

Si tratta della parte più importante dello strumento, nel PIC 24FJ64GB002 avviene la trasformazione da segnale analogico in digitale, e l'invio dei dati acquisiti in tempo reale al PC.

Ogni Mater può gestire fino ad un massimo di 6 ADC16 e uno o più Trigger , per cui se volgliamo realizzare un 12 canali occorrono 2 Master, 16 canali 3 master, con pc particolarmente veloci è possibile arrivare al 24 canali con 4 master, si consiglia per cominciare una combinazione a 12 canali, in seguito viste le prestazioni si potrà pensare ad aumentare i componenti fino a 16 canali. 

Individuare le posizioni dei Pin ora è più facile perché sono rappresentati da un cerchio. Sono indicati anche i numeri dei nuovi Pin 7, 8, 9, 10, 11 e 12.

Il PCB è semplificato e il numero di componenti ridotto per facilitare e rendere più economico il montagggio.

In futuro nuove versioni di firmware implementeranno anche i Pin 11 e 12 (che saranno solo digitali, niente ADC e tasti capacitivi).

Non si deve imparare niente di nuovo, si usa esattamente come la Versione 3, la disposizione dei Pin è quasi identica e il Firmware è intercambiabile.

Descrizione del prodotto

Il Master DIL - V4 Theremino (con una presa di corrente) monta il PIC 24FJ64GB002.

Su questa versione tutti gli input / outupt sono di sesso maschile.

L'orologio è generato da un quarzo a 8 MHz e moltiplicato internamente dal PLL all'interno del PIC per soddisfare il requisito per la massima velocità di standard USB 2 (massima velocità a 480 Mbit / s, per maggiori dettagli andate qui: https: // en.wikipedia.org/wiki/USB#USB_2.0).

L'interfaccia USB è HID ed è riconosciuto automaticamente dal sistema operativo più diffuso.

Theremino Maestro V4 è stato testato su:

Windows XP, 

Windows Vista, 

Windows 7, 

Windows 8, 

Windows 8.1 

Windows 10 tutte le versioni.

Altro sistema operativo:

si prega di vedere qui: http://www.theremino.com/en/downloads/linux/

Per maggiori informazioni andare sul sito ufficiale di Theremino.com

http://www.theremino.com/technical/schematics
altre informazioni qui:
http://comunitadigeologia.blogspot.it/2015/10/da-oggi-il-sito-di-vendita.html



AGGIORNAMENTI 1/12/2015
MasterDIL-V4 verrà presto sostituito con i MasterDIL-V5 più performante



la soluzione con gli amplificatori è superata  se si attivano  12 - max 15 canali in modalità  "PSEUDODIFFERENZIALE"

Potrebbero servire in modalità sigle per attivare  16 canali , con gain  300-500  ad un solo stadio  con partitore  ( con il 24 bit )

Gli amplificatori: 

gli amplificatori non sono più necessari con dinamica 24 bit

E' consigliabile  utilizzare  sistemi di acquisizione con dinamica inferiore ai 24 bit per poter modulare il gain di ogni singolo canale in maniera personalizzata per amplificare i singoli canali quanto basta ed ottenere segnali il più puliti possibili.

Serve realizzare un amplificatore per ogni canale ad uno stadio, invertente  oppure non invertente, con partitore, meglio de dotato di commutatore  a più posizioni con gain  5, 10, 50, 100, 250,  500, dando priorità a quelli indicati in rosso. 

Nel nostro caso le possibilità sono le seguenti:

1) REALIZZARE L'AMPLIFICAZIONE 

Operazione relativamente semplice per chi ha un minimo di manualità in elettronica,  on line si trovano numerosi schemi elettrici da adattare alle esigenze di filtraggio e di amplificatore

Alcuni schemi elettrici da adattare

2) ACQUISTARLO ON LINE GIA' REALIZZATO 
Soluzione più semplice e veloce sfruttando tecnologie costruttive professionali , in questo caso basate su componenti SMD che lo rendono molto piccolo e di elevata qualità.

Il modello presentato è anche esageratamente amplificato in quanto supera i 1000 - 5000 x di gai ma è sufficiente aggiungere una resistenza per modificare il gain  a valori adatti per la sismica a rifrazione.

Per maggiori notizie  cliccare qui 

http://www.theremino.com/hardware/inputs/geology-sensors

AGGIORNAMENTI 1/12/2015

MasterDIL-V4 verrà presto sostituito con i MasterDIL-V5 più performante

per questa versione non sergono gli aplificatori permettendo un risparmio notevole sull'hardware che si asseterà a 20 euro con l'acquisto del MasterDIL - V5 + N° un contenitore, cavo, 16 geofoni, cavo di trigger, avvolgitore, mazza e piastra

Il trigger:

E' il circuito che serve per sincronizzare  l'acquisizione utilizzando come tempo di zero la battuta sulla piastra o altro sistema di energizzazione.

L'argomento è già stato trattato in questa pagina :

http://comunitadigeologia.blogspot.it/2015/10/sismografo-sperimentali-il-trigger.html

Il cavo:

Saranno 2 per il sistema a 12 canali e  con  15 canali e 4 con 24 canali , ogni cavo sarà collegato ad un Theremino a 6 canali, il trigger  potrà essere collegato ad uno Theremino qualsiasi.

La distanza intergeofonica potrà variare da 3 a 5 metri a seconda del numero di canali da collegare assieme,   si consiglia di non superare   lunghezze si 60 metri totali in quanto l'energia prodotta dalla forza muscolare in un terreno di buone qualità sismiche difficilmente può superare i 60 metri.
Sarà possibile eseguire battute  esterne  a 30 e 15 metri dai geofoni esterni ( distanza totale 90 metri, in questo caso sarà necessario di un energizzatore.

Il computer sarà posizionato al centro della stesa me limitare le dispersioni dovute alla lunghezza del cavo ( 30 metri ) invece dei normali 60 100 metri normalmente usati posizionando lo strumento all'estremità del cavo.

Gli avvolgitori:

Saranno in numero pari ai cavi da sei canali , di dimensione piccola e facilmente  trasportabili oltre all'avvolgitore del cavo di battuta che sarà contenuto in un avvolgitore separato.

La mazza:

 6 - 8 kgr  a manico lungo per poter dare la massima energia eventuale  interruttore starter meccanico se si vuole usare uno starete meccanico un cavo elettrico fissato sulla testa metallica se si vuole  dare lo starter   quando la mazza impatta sulla piastra 

La piastra:

Di alluminio del diametro di 20 - meglio 25 cm spessore 4 cm, meglio 5 cm  per evitare di spaccarla

Potrà contenere in apposito buco un sensore sismico  come starter oppure si potrà collegare un secondo cavo per permettere la chiusura del circuito e l'avvio dell'acquisizione nell'istante dell'impatto.

Nella stesura del manuale  saranno indicati gli schemi degli accessori e le modalità di assemblaggio.