Eenvoudige trillingsdetector (seismometer)
|
Eenvoudige trillingsdetector (seismometer) |
|
|
Datum: Mei 2017
Inleiding:
| Je mobiele telefoon bevat tegenwoordig al de sensoren die als trillingsdetector kunnen dienen. Een zeer eenvoudig systeem kan men echter zelf ook in elkaar knutselen. |
Principe:
| Door een trilling wordt een stroomkring gesloten. |
Materiaal:
|
|
|
|
 |
|
Kabelschoentjes |
Weerstandsdraad |
 |
|
 |
 |
| Vernier Instrumentation Amplifier | Spoel |
Uitvoering:
| Eenvoudige trillingsdetector | |
|
|
 |
|
 |
|
  |
|
| Detail kabelschoentjes | |
 |
|
|
Detail Breadboard |
|
|
Trillingsdetector met signaal opvang |
|
|
|
 |
|
 |
|
| Detail spoel en magneet | |
Discussie en resultaat:
| Oorspronkelijk vond ik een beschrijving van dit experiment als zijnde een primitieve aardbevingsdetector (seismometer), hetgeen het uiteindelijk ook is. Dit is ook zo'n experiment waarbij men al doende steeds meer gaat uitbouwen. De magneet bv werd niet beschreven maar na wat literatuur over seismometers doorgespit te hebben besloot ik deze toe te voegen. Het voordeel is dat het signaal gedempt wordt net zoals men dat in "echte" seismometers doet. Het nadeel van deze trillingsdetector is dat het eigenlijk alleen maar een aan-uit schakelaar is. De LED gaat branden als de stroomking gesloten wordt als de draad het kabelschoentje raakt, zoals men in onderstaand filmpje kan zien. |
|
YouTube link: Trillingsdetector |
Daardoor kan men geen trllingspatroon opnemen. Ik heb dat nog geprobeerd door een CMA magneetsensor te koppelen aan Coachlab maar dat gaf geen duidelijk meetsignaal (trillingspatroon). Na wat nadenken ben ik op een iets andere meetmethode overgestapt nl magnetische inductie, gebaseerd op een experiment dat ik in het verleden heb uitgevoerd. De gedachte is dat als we een magneet op de metalen bal vastplakken en daaronder een spoel leggen dan zal een beweging van de bal het magnetische inductie veroorzaken hetgeen we kunnen meten. Dat dit principe werkt kunnen we in onderstaand meetsignaal zien hetgeen geproduceerd is door even tegen de kogel te tikken. |
 |
| We kunnen dit signaal nog wat oppoetsen door het te exporteren als text file, te importeren in Excel en het dan te normaliseren. Dat laatste heb ik gedaan door het gemiddelde te nemen van alle data en deze er vervolgens vanaf te trekken. |
 |
| Dit is natuurlijk niet het signaal dat
door echte seismometers geproduceerd wordt, deze worden bv gekalibreerd.
De vraag is eigenlijk of het er een beetje op lijkt. Zoals men in
onderstaande afbeelding kan zien bevat een "echt" signaal wat meer
informatie (o.a. door de reflecties die plaatsvinden in de verschillende
aardlagen) maar desalniettemin kan men zeggen dat de overeenkomst
helemaal niet zo slecht is. Ik heb een tik tegen de kogel gegeven dus er
is geen "opbouw". De uitdoving komt echter aardig overeen. |
 |
| Onderstaande signaal heb ik "gemaakt" door een harde klap te geven op de tafel waar de opstelling op stond. Uiteindelijk het meer "levensechte" experiment. |
 |
| In deze versie van de experimentele opstelling hebben de "kabelschoentjes" geen echte functie meer dan een optisch signaal afgeven als de trilling een bepaalde sterkte bereikt heeft. |
Literatuur:
|
Relevante websites: Minder relevante websites: |
Opmerkingen:
|
Achtergrondinformatie:
| De inductiespanning is de spanning die over de uiteinden van een spoel ontstaat als de magnetische flux door die spoel verandert. In de tekeningen hiernaast kan men zien dat er links weinig veldlijnen door de spoel gaan, in de rechter tekening zijn dat er al meer. Dat betekent dat als de magneet naar de spoel toe beweegt, de flux door die spoel toeneemt en er een inductiespanning zal ontstaan. |
 |
26/05/2017
