Saturday, September 15, 2018

24 BIT reali - DISCK UFO - PROTOTIPO 10


 progetto
  TROMOGRAFO  24 Bit

Il team del sistema Theremino si occupa solo di ricerca e non vende hardware.

Il sistema è completamente “Freeware”, “Open Source”, “No Profit” e “DIY”,


1° compleanno dell'Ufo


da alcuni anni il gruppo di progettazione  coadiuvato dai numerosi utenti ha sperimentato  diverse tipologie di hardware  partendo dai primi prototipi a 10 Bit realizzati con acquisitore Arduino, per poi passare  al 16 bit che ha dato ottimi risultati amplificato con gain 10.000 con appositi amplificatori fino a giungere  ai prototipi a 24 Bit di ultima generazione

software e schemi hardware online free

RENDERING DEL PROGETTO INIZIALE
(nella versione definitiva la cupola è stata ridotta da H= 8 cm a solo 2 cm , in questo modo si riduce l'effetto vento sulla strumentazione


In figura l'ultima generazione di tromografo sperimentale che rappresenta la risultante  delle sperimentazioni eseguite, sia dal punto di vista elettronico che meccanico è l' UFO ( il nome è legato alla sua forma somigliato agli oggetti volanti denominati  UFO. 


Quali sono i suoi componenti?

1) Master Theremino
2) scheda ADC 24 BIT - 16 CANALI, un adconverter molto molto sensibile con possibilità di amplificare ogni canale con un gain 1, 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128 x  per cui il segnale non necessita essere amplificato ulteriormente. ( normalmente i tromografi non sono amplificati)


PC
l

+
THEREMINO master 
+
ADConverter a 24 BIT

+

GEOFONI
=
SISMOGRAFO \ TROMOGRAFO sperimentale 24 bit


L' U F O
La sua forma è dettata da motivi progettuali:

stabilità  
peso 
baricentro ribassato
larga base di appoggio
massima trasmissibilità del segnale ai sensori
aerodinamicità al vento
essenzialità e semplicità nelle sue forme
.......
per ultimo ma non meno importante
l'aspetto gradevole ed innovativo.

L' U F O 
e diventato realtà 
agosto 2017
 con cupola ribassata rispetto al progetto originario 
per avere meno impatto al vento 
e tasche laterali per zavorra e garantire la massima stabilità


Geofoni  utilizzati:

GEOFONI da 4,5 HZ 

( tre capsule geofoniche ) di cui 1 verticale e due orizzontali



la polarità dei geofoni positiva è normalmente 
contrssegnata da un +  da  O


CARATTERISTICHE DEL GEOFONOS S- 4, 5 N
Frequenza naturale (Hz)4,5  < ± 10,0%
Resistenza della bobina ()350 - 400 < ± 10%
Aperto smorzamento del Circuito0,5 -0,7  < ± 10 %
Attenuazione con shunt/
Circuito Aperto Sensibilità Tensione intrinseca (v / m / s)25 / 30 < ± 10 %

Usare geofoni con frequenza propria di 4,5 hz

Non utilizzare geofoni con frequenza propria inferiore a 4,5 hz, più costosi, difficili da settare, molto fragili, possibili derive del segnale con il tempo, che obbligano frequenti ritaraturae del sistema di acquisizione e con un tempo di smorzamento troppo lungo, sia per la strumentazione sperimentale che per quelle professionali.
I Geofoni da 2 hz sono da considerare inutili in quanto aumentano la sensibilità dello strumento ci circa 6 -10 volte , quando lo strumento ha un preamplificatore da 1 a 128 unita.
Per collegare un geofono da  2 hz comporterebbe una inutile riduzione di  8 unità di gain e generare le problematiche sopra accennate  di minor stabilità del sistema nonchè probabili modifiche dell'Hardware theremino.
ATTENZIONE : NON COLLEGARE GEOFONI DA 1 - 2 HZ AL THEREMINO SENZA INTERPELLARE IL PROGETTISTA, SI POTREBBERO PROVOCARE DANNI ALLA STRUMENTAZIONE .
DAL PROGETTO INIZIALE  SI è RIBASSATA LA CUPOLA A 2 CM DI SPESSORE PER RIDURRE ULTERIORMENTE L'IMPATTO DELLO STRUMENTO CON LA BREZZA.









Per chi desidera avere lo strumento montato, provato, con aspetto innovativo con elevata stabilità e basso grado di impatto con il vento è possibile richiederlo a http://www.thereminoshop.com/contact/- To contact the European warehouse: Warehouse European


VISUALIZZARE IL VIDEO DEMO DEL TROMOGRAFO - sondaggi HVR metodo Nakamura _ frequenza di risonanza del terreno, frequenza di risonanza del fabbricato , zonazione sismica.




Caratteristiche del Theremino Adc24
per utilizzo in differenziae
misure microtremori e Sismologia
Per chi vuoe realizzare l'hardware è possibile scaricare gratuitamente i progetti hardware il firware  per programmare il Pic, i listati dei software di acquisizione comprese le sorgenti
Il progett0 è open source e open hardware scaricabile gratuitamente dal sito di Theremino,com


dal sito di www,theremino.com  si legge:

Il Theremino Adc24 è basato sul convertitore AD7124-8 di Analog Devices. 

Si tratta di un convertitore Sigma Delta ad altissime prestazioni, progettato nel 2015, al culmine di decenni di esperienza di Analog Devices in questo campo. Oltre al basso rumore e alla grande flessibilità questo Adc consuma pochissimo, circa 900 micro Ampere. 

La velocità di campionamento è selezionabile in un campo molto vasto (da 10 fino a 19200
campioni al secondo) e sono disponibili 8 livelli di filtraggio, per scegliere il migliore compromesso tra velocità di risposta e riduzione del rumore. Le varie configurazioni di ingresso (Differenziale, Pseudo o Single Ended), permettono di collegare sensori di ogni tipo

Connettività e modularità - L'Adc24 è un modulo compatibile con il sistema Theremino, che è
intrinsecamente modulare e componibile. 
Questo permette di rivalutare le apparecchiature nel tempo e modificarle a piacere, aggiungendo nuovi moduli e nuove funzioni. Software, firmware, schemi e progetti sono completamente gratuiti e Open Source.


Applicazioni - Il Theremino Adc24 è finalizzato alla rilevazione e registrazione di segnali a bassa e media frequenza. La sua flessibilità e il suo rapporto segnale/rumore sono superiori a ogni altro strumento simile. 
Per cui è lo strumento ideale per la registrazione di microtremori (HVSR) e terremoti, ma anche di segnali provenienti da altri trasduttori come: potenziometri lineari per la rilevazione di spostamenti e fratture, celle di carico, bilance analitiche, misuratori di pressione, sensori di flessione, fotodiodi per illuminazioni debolissime, magnetometri, microbarometri, analizzatori di spettro a fenditura, termocoppie, misuratori di pH, datalogger, ecc...

Sincronizzazione - Se richiesta, la sincronizzazione con l'orario UTC si effettua con ricevitore GPS, collegato via USB. Il software che legge l'Adc, legge anche il GPS e unisce i due dati.


specifiche tecniche
Il parametro per poter valutare lo strumento non è il prezzo ma le specifiche  che solo pochissime ditte  pubblicano sui loro cataloghi
Alimentazione: 5 Vdc

Consumo di energia: < 5 millesimi di Watt (900 uA a 5 Volt)


Numero di canali: 
Da 1 a 16 canali a 24 bit (Σ-Δ) (8 differenziali, 15 pseudo o 16 single ended)

Range dinamico: 127 dB @ 100 SPS (con tre canali contemporanei e guadagno 1)


Campionamento:
 Configurabile da 1 a 16 canali “Differenziali”, “Pseudo” o “Single Ended” 


Sampling rate:
 Da 10 a 19200 campionamenti al secondo


Fondo scala:
 +/- 3.3 Vpp (Differenziale) oppure da 0 a 3.3 Volt (Pseudo e Single)


Adc step (x 1):
 0.4 uV (Differenziale) - 0.2 uV (Pseudo e Single)


Adc step (x 128)
: 3.2 nV (Differenziale) - 1.6 nV (Pseudo e Single)


Impedenza di input: 
Praticamente infinita (> 100 mega ohm)


Corrente di input:
 Inferiore a +/- 4 nA


Corrente di input:
 Variazione con la temperatura +/-25 pA/°C


Tensione Massima: 
Da -0.3 Volt a +3.6 Volt (tensione massima applicabile agli ingressi)


Corrente Massima:
 +/-10 mA (corrente massima applicabile agli ingressi)


ESD Rating HBM:
 Human Body Model = 4 kV
ESD 


Rating FICDM:
 Field-Induced Charged Device Model = 1250 


V
ESD Rating MM: Machine Model = 400 V


Uscita 3.3 Volt: 
Fino a 300 mA, accuratezza (1%), stabilità (48 ppm/°C).


Uscita 2.5 Volt:
 Fino a 10 mA, accuratezza (0.2%), stabilità (2 ppm/°C tipica).


Uscita 1.6 Volt:
 Solo per polarizzare i sensori (accuratezza e stabilità pari al 3.3 Volt / 2).

Interfaccia dati: SPI a tre fili, QSPI™, MICROWIRE™ e DSP


Formato dati:
 Protocollo di Analog Devices (vedere data-sheet dello AD7124-8)


Velocità linea seriale:
 Da 30 baud a 5 mega baud


Precisione di tempo:
 Circa 500 uS o inferiore 


Temperatura: 
Da −40°C a +105°C (funzionale)


Temperatura:
 Da −65°C a +150°C (in magazzino) 


Dimensioni: 60 x 34 x 12 mm



test fornito dal progettista


Manuale theremino adc 24 bit

Conformità: Nessuna certificazione, è un componente quindi non certificabile


Tutto il processo di amplificazione, filtraggio e digitalizzazione avvine nell'adconverter dell'ANALOG DEVICE
per cui le specifiche del sistema  di acuisizione sono indicate nei datascit
dell'adc AD71128-8 della Analog Devices.

Il theremino ha solo lo scopo d'inviare i dati digitali al PC e non influisce in alcun modo sulla qualità del segnale acquisito

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