Analisi di spettro - FFT -IFFT

FFT and IFFT

www.xatlantis.ch/education/fft.html

Index of Fast Fourier Transformation

1. Introduction
2. How to use FFT
2.1 Demo application
2.1.1 Generating a signal
2.1.2 Transforming the signal
2.1.3 Storing and Loading signals
3. Implementation
3.1 Symetric FFT
3.1.1 The algorithm
3.2 Butterfly FFT
3.3 2D Transformation
4. Links

THEREMINO - ADC 24 BIT

THEREMINO - COSA SERVE 

per l'adc 24 bit per acquisire

ADC24 – 16 Channels ADC with 24 Bit

The ADC24 module offers ultra-high precision, high-speed measurement with 24-bit resolution (1/268 million granularity).

Ideal for connecting directly to sensitive sensors like geophones and load cells via a Theremino Master and the HAL app.

SKU: ADC24

Category: Controller & Adapters boardsTags: 

ADC 24 bit, Geophone, load cell, ultra accuracy analog measurement, ultra accuracy temperature measurement

Description

Description

🔬 ADC24: Ultra-High Precision 24-Bit ADC Module

The ADC24 module opens the door to a thousand possible applications, allowing you to enter the world of multiple, high-speed, and high-precision measurements at a minimal cost. This module utilizes the cutting-edge Analog Digital Converter AD7124-8 chip by ANALOG DEVICES.

Key Technical Specifications and Power

Extreme Resolution: Features 8 or 15 (depending on configuration) 24-bit analog inputs.

24-Bit Precision: A 24-bit resolution means a staggering granularity of 1 / 268,435,456 (224). For example, you can monitor a 1-volt excursion with an accuracy of one part in over 260 million.

Direct Sensor Connection: Easily connects directly to sensitive sensors like geophones, load cells, accelerometers, gyroscopes, and temperature sensors.

Revolutionize Your Measurements

The Theremino ADC24 provides the concrete possibility of tackling thousands of applications that were previously economically or technically infeasible. By simply connecting a few wires, you eliminate the need for unstable, hard-to-build, and complex preamplifiers.

Scientific Accuracy: Build excellent data loggers with features comparable to commercial units costing thousands of Euros by connecting this device to a Theremino Master and using the Theremino Data Scope software.

Versatile Applications: Measure voltages and currents with resolution a thousand times greater than a good standard tester. Ideal for analytical scales, magnetometers, microbarometers, and precision datalogging.

System Requirements and Safety

Operation Requirements

For the ADC24 to function, the following are required:

HAL Application: Version 6.6 (or later), which you can download from the official link below.

Theremino Master Module: Must be running firmware version 5.0 (or later).

Security Considerations

The maximum voltage applied to the inputs ranges from 0V to 3.3V positive. To create a datalogger capable of measuring and withstanding higher voltages, you must add two resistors per input.

Essential Resources and Documentation

To explore the full functionality and connect your sensors, refer to the official documentation.

Resource Description Useful LinkHAL Application Download The application required to communicate with the Master module and ADC24. 

Download Theremino HAL

Master Firmware The necessary firmware upgrade for the Master module (V5.0 or later).

Download Theremino Firmware

ADC24 Guide (ENG) Complete instructions with pictures and connection examples.

Theremino ADC24 Guide (ENG)

ADC24 Guide (ITA) Istruzioni complete con immagini ed esempi di collegamento.

Theremino ADC24 Guide (ITA)

Theremino Master Dil V5

 

The MasterV5 is the central controller of the Theremino System, featuring 12 configurable pins and the PIC24 chip. It communicates via USB HID at 480 Mbit/s and is managed entirely by the HAL software for real-time I/O control and expandability (e.g., with ADC24).

SKU: Master_V5

Category: Controller & Adapters boards

Tags: master, Master controller, Master release V5, Theremino Master, Theremino Master Windows 10

Description

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Description

🔌 MasterV5 (DIL): The Central Controller of the Theremino System

The MasterV5 is the foundational component—the MASTER—of the entire Theremino System. Designed around the powerful Microchip PIC24 family, this module manages all communication and I/O functions, acting as the bridge between your sensors/actuators and the high-level PC software.

This version (V5) is now fully implemented with 12 pins (Pins 1 through 12) and adheres to the standard 2.54 mm grid spacing, ensuring maximum compatibility with other prototyping systems.

Key Features and Connectivity

High-Speed HID Communication: Connects to the PC via a single USB cable, which also provides power. It communicates using the HID protocol at the maximum speed of 480 Mbit/s (USB 2.0 standard) for continuous, real-time data exchange.

Plug-and-Play on Windows: The Master is automatically recognized by the Windows 10 operating system without the need for complex driver installations.

Central HAL Management: The Master is brought to life by the HAL (Hardware Abstraction Layer) software. The HAL enables continuous communication and allows you to configure the functions of all 12 pins (e.g., as DigOut, Servo, ADC, etc.).

Expandability: With the latest firmware version, the Master can be connected to advanced modules like the ADC24 (24-bit Analog-to-Digital Converter), significantly expanding its measurement precision.

Product Details

The Master DIL V5 is sold fully assembled with the latest firmware pre-loaded, ready for immediate use. It is shipped in an anti-static bag with protective covers for the pins.

Essential Resources and Documentation

The Master requires the HAL software to operate and can be connected to many other modules and applications in the Theremino ecosystem.

Resource Description Useful LinkHAL Application Download The essential software for configuration, pin mapping, and continuous communication with the Master. 

Download Theremino HAL

Official Website The main resource for detailed information, schematics, and projects related to the Master. www.theremino.org

Master Firmware Necessary firmware for the Master module (pre-loaded on the device).

Download Theremino Firmware

 programmi di geologia e geofisica

molti dei quali free

 Troverete i links di molti programmi free  molto utili, la maggior parte sono proframmi liberi e video utili

Avvio automatico di DOLQUAKE v. 5 194 o SUPERIORE

Avvio automatico di DOLQUAKE 

con win  win 7 e  8  - 10

L'avvio automatico di DOLQUAKE utile nel caso che il pc venga spento per mancanza di corrente o di riavvio del sistema operativo in caso di aggiornamenti  Win.

1) avvio del programma  senza dover inserire la password

2)  avvio automatico di DOLQUAKE

per win 7
Esecuzione Automatica dei Programma in Windows 7

3)  avvio automatico   ATTIVAZIONE avvio automatico  menu Config di DOLQUAKE 

prototipo 10 - tromografo 

sismografo UFO

tromografo sismografo sperimentale - prototipo 9

24 bit per HVSR

tromografo - sismografo sperimentale 9 bis

24 bit per HVSR

tromografo SENSORS

http://www.r-sensors.ru Seismic Instruments and Software

www.spiriferminerals.com - MINERALI & FOSSILI

http://www.spiriferminerals.com.

interessante sito di vendita on line di minerali e fossili , troverete bellissimme foto , notizie utili e molto altro anvora, sito che merita di essere visitato da tutti i collezionisti di minerali e fossili e dagli amanti di questa materia.

per avere la traduzione automatica in italiano cliccare qui
www.spiriferminerals.com

conversione volt geofoni in spostamento m/sec - equalizzazione del segnale

conversione volt geofoni in spostamento m/sec

Quanto è scritto è ancora oggetto di verifica e si sperimentazione quindi occorre fare ancora  delle verifiche...

Il tromografo sperimentale  sia a 16 che 24 bit , solo se esattamente configurato di permette  ci registrare  le variazioni in volt generate dai geofoni, i dati possono essere salvati in microvolt o millivolt a seconda della scala utilizzata, meglio usare microvolt nel caso di analisi del terreno, millivolt per i fabbricati notoriamente più vibranti del terreni.

Prima di continuare, occorre aprire  una parentesi sul comportamento del geofono nel campo delle frequenze, ogni casa costruttrice dei geofoni  e per ogni serie di geofoni  tra le specifiche viene fornito un grafico che mostra il decadimento del segnale  con la frequenza.

Il grafico allegato mostra l'andamento di un geofono da 4.5Hz  e sensibilità 28,8 V/(m/s)

La frequenza propria , in questo caso 4.5Hz e la sensibilità del geofono  espressa in V/(m/s) sono le caratteristiche base  del geofono, in particolare la seconda, valore che è resta costante a partire da circa il doppio della frequenza propria del geofono fino a circa 100 -300 hz.

Per i valori al di sotto della frequenza propria del geofono (in questo caso 4.5Hz) la risposta manifesta un decadimento linerae nel piano log-log

22.266 V/(m/s) a 4.5 Hz ( circa)

13.753 V/(m/s) a 3.0 Hz ( circa)

 6.024 V/(m/s) a 2.0 Hz ( circa)

 1.445 V/(m/s) a 1.0 Hz ( circa)

Nell'intervallo 4.5Hz - 9.0Hz il diagramma nel piano log-log presenta un tratto di raccordo con la concavità verso il basso più o meno pronunciato al diminuire della del valore di smorzamento. Generalmente per un geofono tale valore è 0.6, il che consente o la linearizzazione di questo secondo tratto o l'utilizzo dei dati sperimentali del Produttore.

Considerando il valore di sensibilità pari a 28.8 V/(m/s), ossia per una velocità di spostamento di 1 metro al secondo il geofono produce 28.8 Volt, si ha

metri al secondo = volt / 28.8 

metri al secondo = (millivolt / 1000) / 28.8

metri al secondo = (microvolt / 1000000) / 28.8

( I valori  forniti nel programma tengono conto del gain usato  se  il valore massimo e minimo di Hal è impostato a +/- 3,3 V  

-------------------------------------------------------------------

 Per chi volesse registrare i valori  di hal dividere +3.3 –3.3 per 28.8 

per cui impostare hal   a +0.1146 –0.1146 in tal caso  è necessario a livello software occorre procedere a mofifiche software  per ottimizzare le scale di visualizzazione e modificare i parametri indicati nel file Saf

per cui è possibile correggere  i valori del grafico +/-200 , +/-100, 0   im m/sec, mm/sec,  micro mm/sec

Al di sotto di 4,5 ha le cose si coplicano 

28,8        V/msec a     4,5 Hz ( circa)    k di equalizzazione =   1,00  circa

28,8        V/msec a     4,5 Hz ( circa)    k di equalizzazione =   1,00  circa

22,366   V/msec a     4,0 Hz ( circa)    k di equalizzazione =   1,28  circa  

13,753   V/msec a     3,0 Hz ( circa)    k di equalizzazione =   2,09  circa

 6,024    V/msec a      2,0 Hz ( circa)    k di equalizzazione =  3,12  circa

 1,4447 V/msec a      1,0 Hz ( circa)    k di equalizzazione = 19,93  circa

Conoscendo il decadimento  in funzione della frequenza si può ottenere l'equalizzazione dei dati.

 esempio si equalizzazione del segnale;
 ( correggetemi se trovate qualcosa di errato - sono cose che faccio nelle ore notturen quando sono tranquillo ed è possibile che qualcosa si errato o da completare , grazie per la collagorazione) 

grafico in alto segnale acquisito con geofono da 4,5 hz

grafico in basso lo stesso segnale equalizzato

si vede che nel tratto 4,5 hz a 100 non è cambiato nulla mentre  da 4,5 hz a 1 hz è stato corretto  il segnale  equalizzandolo,le frecce mostrano il cambiamento in ampiezza di alcune frequenze, la dove i segnali apparivano piatti,  dono state evidenziati picchi di ampiezza elevata.

In questo modo si ottiene una linearizzazione del segnale che ci permette di valutare  i parametri   in un campo molto più ampio di prima.

questo argomento sarò ripreso  dopo aver fatto altre sperimentazioni e verificato quanto scritto

Il grafico allegato mostra l'andamento di un geofono da 4.5Hz  e sensibilità 28,8 V/(m/s)

La frequenza propria , in questo caso 4.5Hz e la sensibilità del geofono  espressa in V/(m/s) sono le caratteristiche base  del geofono, in particolare la seconda, valore che è resta costante a partire da circa il doppio della frequenza propria del geofono fino a circa 100 -300 hz.

Per i valori al di sotto della frequenza propria del geofono (in questo caso 4.5Hz) la risposta manifesta un decadimento linerae nel piano log-log

22.266 V/(m/s) a 4.5 Hz ( circa)

13.753 V/(m/s) a 3.0 Hz ( circa)

 6.024 V/(m/s) a 2.0 Hz ( circa)

 1.445 V/(m/s) a 1.0 Hz ( circa)

Nell'intervallo 4.5Hz - 9.0Hz il diagramma nel piano log-log presenta un tratto di raccordo con la concavità verso il basso più o meno pronunciato al diminuire della del valore di smorzamento. Generalmente per un geofono tale valore è 0.6, il che consente o la linearizzazione di questo secondo tratto o l'utilizzo dei dati sperimentali del Produttore.

Considerando il valore di sensibilità pari a 28.8 V/(m/s), ossia per una velocità di spostamento di 1 metro al secondo il geofono produce 28.8 Volt, si ha

metri al secondo = volt / 28.8 

metri al secondo = (millivolt / 1000) / 28.8

metri al secondo = (microvolt / 1000000) / 28.8

PARTE SECONDA

La tecnica dell'equalizzazione  viene  utilizzata in geofizica per   linearizzare  il segnale del geofono,  in quanto sotto la frequenza propria   non ha più una risposta  lineare.

Con questa tecnica  si può quindi avere una risposta  equalizzata del geofono da  da 0,1 a 500 hz  e non più dalla frequenza profpia fel geofono  che può essere 1, 2, 4, 5 , 8 hz    a 500 hz se non si  equalizzasse .

queste tecniche vengono anche utilizzate nei moterni strumenti ti trattamento segnale audio e in altre tecnologie simili

In questo modo  nel tratto 0,1 hz - frequenza propria di un geofono   possiamo avere valori corretti in ampiezza accelerazione, velocità e spostamento cosa che prima non era verificata.

Ne conseguono numerosi vantaggi  nelle prove ai acquisizione  2 e 3 D attive e passive , nell'hvsr non ci sono vantaggi di sorta per quanto riguarda il rapporto  in quanto sia con i dati equalizzati la frequenza di picco   e l'ampiezza del rapporto HVSER  NON CAMBIA,mente i falori di fft ottenibili  in accelerazione  , velocità e spostamento  la tecnica dell'equalizzazione di permette di avere valori corremabili secondo le unità di misura delle tre unità di misuraa partire da meno di o,1Hhz  fino ai 500 he ed oltre.

Per cui  il vantaggio  ottenibile  non  inpone più di uare geofoni da 1 2 hz per  ma bastano quelli da 4,5 Hz più stabili meno frafili più facilmente da tarare e meno costosi, per il masw direi che si possono usare anche i geofoni da 8 , 16 hz se vogliamo  arrivare ad una frequenza  equalizzata di 2 hz .

ALTRI UTILIZZI DI QUESTA TECNICA

Questa tecnica  è gia stata speimentata dal progetto DOLQUAKE Theremino da anni versione > 5.00  dove l'equalizzazione avviene sia in tempo reale durante l'acuisizione dei dati che  in post processing con un metodo più accurato.

QUALI SONO I VANTAGGI

Visto che i terremoti lontani generalmente perdono le frequenze  > di 3 5 Hz  con l'equalizzazione si potranno aumentare ad un fattore 100 % il segnale  ottenuto dal geofono per cui abbiamo la possibilità di ottenere le frequenze  inferiori alla frequenza propria del geofono equalizzate   di ampiezza correntta anche per fattori 100 volte superiori come se avessimo usati geofoni da 01- 1 hz.

In questo modo otteniamo segnali  con basse frequenze sempre più alti in ampiezza ce permettofo di evidenziare mehlio i terremoti lontani

Il secondo vantafggio è quello di poter misusurare  per le frequenze al di sotto della fatidica frequenza propria del geofono   corretta dalla perdita di segnale in apiezza  avuta per motivi dovuti alla meccanica del geofono.

QUALE è LA TECNICA  UTILIZZATA.

La tecnica utilizzata è relativamente semplice per chi ha a disposizione  gli stumenti di calcolo 

0ccorre avere     l'algoritmo  per  il calcolo  della  FFT  sviluppata  nel 1700 - 1800 da fourier , Lagrange vedere la bibliografia

Un algoritmo idi interpolazione polinomiale almeno di 10 20 punti interpolatori per ottenere i coefficienti del polinomio che interpola i dati di decadimento del segnale .

in questo modo gli arrai ottenuti dei numeri reali ed immaginari  tramine la fft possono essere  incrementati del valore per ogni singolo step di frequenza del decadimento sel segnale a quella determinata frequenza.

 ottenuti i 2 arrai  corrennti si può applicare la IFFT  ed otteniamo il segnale  correntto nel tratto al ri sotto  della frequenza propria del geofono come in figura. 

sopra il segnale grezzo no equalizzato si vede il segnale a sinistra dei 4,5 hz riga rossa  depauperato  in apiezza dal fenomeno di decadimento del segnale

Per le ampiezze al di sotto  dei 4,5 hz otteniamo il vero  FFT le ampiezze perfettamente equalizzate come se fosse un accelerometro dove è notorio che i dati acquisiti sono  lineati da pochssimi ha dino ai 300 e più hz

Per chi è interessato queste tecniche posso fornire tutto l'aiuto possibile 

CONCLUSIONI;

Ho voluto puntualizzare queste cose pe far capire che la tecnica di equalizzasione  è una tecnica conosciuta  e applicata in molti campi scientifici e nell'analisi vocale, molti sono gli articoli che parlano di questi metodi a partire dagli anni 60  ( è stata una delle prime cose che ho imparato all'universita), no grazie agli insegnalenti del corso di geofisica ma leggendo libri di geofisica applicati all'acquisizione dati che a quel tempo veniva ancora fatta con metodi analogici.

A quel temo pensavo a sistemi di acquisizione dei dati digitale e gli hardware presenti sul mervato  erano acora analogici e molto costosi.

I primi tentativi li avevo fatti in basic  anche grazie ad un libro del grande prof Colosimo che mi aveva dato la possibilita di fare le prime FFT negli anni 1988 90

Non vorrei che qualcuno, dopo aver " scoperto l'acqua a bagno " facesse sue tali tecniche, patrimonio  del conosere umano,  lucrando su quanto i grandi fisici e matematici del passato ci hanno insegnato, brevettando sistemi che sfruttano queste tecniche e  peggio ancora vengano brevettate e proposte come proprie.                                                                     

MONITORAGGIO GEOTECNICO

sensori e trasduttori

La SIM STRUMENTI SNC, unendo la più moderna tecnologia alla lunga esperienza del suo staff tecnico, sviluppa e produce strumentazione di misura speciale con l'obiettivo di risolvere in modo personalizzato il gravoso problema del monitoraggio geotecnico, idrogeologico e ambientalistico, oltre al controllo statico e/o dinamico delle strutture sovrastanti. 

La strumentazione prodotta permette di controllare con continuità l'esecuzione delle opere, consentendo il proseguimento dei lavori in condizioni di massima sicurezza, fornendo, qualora fosse necessario, segnalazioni di stati di pericolo

.continua sul sito

DOLFRANG - THEREMINO - HVSR

DOWNLOAD SOFTWARE 

DI ACQUISIZIONE
(free)

HVSR ~  NAKAMURA METHOD

DOLFRANG - THEREMINO

per tromografo sperimentale

Menu INFO

Tengo a sottolineare la frase "... e con il blog Comunità di Geologia...." estensione del gruppo Geofisica & Datalogger di Facebook va intesa come ringraziamento a tutti i membri del gruppo che hanno aiutato a portare avanti il progetto dalla semplice condivisione dei post, dai chiarimenti e commenti anche negativi ma costruttivi sul modo di operare, dai consigli e idee date, dai progetti portati avanti da altri membri del gruppo, dalle dritte progettuali di amici esperti in elettronica e in particolare ad un amico che ha sempre voluto operare dietro le quinte che ringrazio per avermi assistito per oltre tre anni prendendosi carico dell'onere per realizzare i primi prototipi a proprie spese e la totalità dei test in campagna con grande professionalità. 

Grazie al gruppo di lavoro www.Theremino.com che ha realizzato un acquisitore innovativo con prestazioni elevate nonostante i costi ridicoli dell'hardware

Nell'operazione di download, essendo presenti due file EXE il programma antivirus potrà segnalare la presenza di file pericolosi,  rispondere CONTINUA, ed eventualmente scaricato il file  procedere  al controllo antivirus per prudenza.  

DOWNLOAD FREE

theremino dolfrang

 per hvsr

programma di acquisizione

in data 17 11 2016

Migliorata in alcuni aspetti,

IMPORTANTE 

In hal troverete due configurazioni per settare sia l'adc 16  che il 24 bit, oltre ad altri settaggi

sperimentazione

manuale

maunale del 24 bit

altre informazioni utili


SOFTWARE DI ELABORAZIONE

altre notizie e manuale di elaborazione

Nell'operazione di download , essendo presenti due file EXE il programma antivirus segnalerà la presenza di file pericolosi,  rispondere continua, ed eventualmente scaricato il file  procedere  al controllo antivirus per prudenza.

L'elettronica il progetto completo ( schemi elettrici, firmware, software si può scaricare direttamente dal sito ufficiale di Theremino.com per chi  non è esperto di elettronica potrà acquistare l'elettronica al sito Thereminostore.com  o direttamente su ebay digitando la keywortd  Theremino.