Capteurs géologiques


Géologie

La géologie est une science complexe et énorme… Nous vous invitons, pour voir les véritables experts de la communauté de la géologie, étudie ces questions depuis des décennies. Angel Dolmetta était Theremino système n'existait pas lorsque les systèmes d'acquisition numérique et les systèmes d'acquisition analogique, Quand le PC n'était pas un ordinateur mais un producteur du festival avec côtes et tortillas…
https://www.theremino.com/contacts/references#dolfrang


Magnétomètres

Speakesensors produit les capteurs magnétiques excellents, FGM1, FGM2 et FGM3
www.speakesensors.com
www.speakesensors.com/PDF/detail.pdf
FGM_AppNotes

Theremino System - Magnetometer FGM3

Ces capteurs sont magnétomètres Real, capable de mesurer moins d'anomalies magnétiques de la terre. Travailler avec un principe complètement différent, Éléments de Hall présents dans les téléphones et autres petites puces pour les hélicoptères et de drones. Sont très stables par rapport aux changements de température et sont bon marché trop (environ trente euros). Peut être connecté directement à un système standard PIN Theremino. Mais attention que les liens de la MGF-3 n'ont pas un format standard.

Theremino System - FGM-3 Magnetometer pins

1) Connecter les mutilations génitales féminines-3 pour le Master, de préférence avec un adaptateur stabilisé, Ils fournissent une tension de 5 Volts stable.
2) Entre la sortie et le capitaine du signal broche, Ajouter un diviseur résistif, régler son signal, De 5 Volts à notre 3.3 Volts (1série k et 1,8 k à la masse)
3) Entrée de programme comme FastCounter


Adaptateur stabilisé

Pour alimenter le FGM3, à partir de la 5 Volts très instable, de l'USB, Vous pouvez utiliser un MAX1724 à puce qui, à partir d'une tension de 2 dans 5.5 Volts, fournit un 5 Volts stable. L'ajout d'un contrôleur à distance des 3.3 Volts, peut accroître la stabilité de la tension, Variations de tension USB. Si l'organisme de réglementation préalable n'aura pas besoin, sauter avec un morceau de fil, combinant la C1 avec C2. Le courant de sortie maximum est d'environ 150 mais, puis avec l'un de ces adaptateurs vous pouvez vous abonner, jusqu'à 10 capteurs FGM1 ou FGM3, ils consomment 12 mais celui.

La première version contenait une erreur (le diviseur de tension R1-R2 a été du mauvais côté) Il s'agit de version 2, corriger, impression d'écran plus petit et amélioré.

Ce fichier contient le projet complet Eagle, le Gcode pour les images 3D et coupe-du régulateur de tension et adaptateur pour FGM1 et FGM3: GeomagneticAdapterV2


Connexions entre les mutilations génitales féminines-3, Les cartes géomagnétiques et Master

Theremino System - Connections from FGM-3 to GeomagneticAdapter and Master

Pour connecter les mutilations génitales féminines-3 adaptateur géomagnétique, Il est recommandé d'utiliser un extension standard, avec le connecteur mâle découpé et remplacé par un connecteur femelle, soudé manuellement. Le connecteur femelle doit être bonne qualité et doit être raccordé à la MGF-3, avec miswires, comme indiqué dans l'image.

Connecter l'adaptateur au maître à l'aide d'un normal géomagnétiques extension standard. Veillez juste à garder le fil noir (GND) en bas (près du bord de la plaque).

La longueur des extensions peut être de 15 cm, Soixante centimètres ou même plusieurs mètres.


Lire les signaux des capteurs géomagnétiques

Le signal de ces capteurs est une onde carrée, avec une fréquence variable, De 40 KHz à 200 KHz (De 5 Nous 25 nous parler). Le seul type de broche, capable de lire ces hautes fréquences, est le compteur rapide. Puis dans la couche HAL, programmation de la broche comme compteur rapide, et cochez la case “Convertir en fréquence”.

Chaque module individuel (maître ou esclave), peut lire dans la plupart, un seul compteur rapide. Ensuite, vous pouvez vous connecter qu'un seul capteur géomagnétique. Nous ne recommandons pas d'ajouter les modules esclaves, un pour capteur.


Connecter jusqu'à dix FGM-3 à un seul maître

Le maître avec la version du firmware 3.0 et suivantes, fonction des nouveaux types de broches “Période de lente”. Toutes les dix quilles peuvent être configurées comme SlowPeriod, mais il faut préalablement diviser la fréquence de chaque capteur, avec un petit diviseur de CMOS.

Les broches “Période de lente” lire la « période » (le temps, entre deux fronts successifs de salta, du signal) avec une haute résolution. La résolution est de 18 IA 24 bit, Selon la fréquence d'échantillonnage (18 bits avec 100 lectures par seconde, 24 bit avec sur une lecture par seconde). Un maître unique module peut lire jusqu'à dix magnétomètres, mais vous devez préalablement diviser la fréquence de sortie élevée, avec un diviseur cmos, et l'amener vers le bas pour 1 Hz ou moins. Ainsi, chaque FGM3 doit avoir un petit adaptateur (avec un HEF4521 par exemple) avant l'Adaper géomagnétique. Pour vous connecter de nombreuses mutilations génitales féminines, vous pouvez utiliser une seule carte géomagnétique, mais il faut acheminer les signaux apart. Et reliez chaque signal au maître, avec un diviseur résistif à 1 k et 1,8 K.

Gradiomètre avec deux capteurs

Deux capteurs (FGM1 ou FGM3) peut être mélangé avec un simple D-type bascule et la sortie du signal est envoyé directement à un système de goupille Theremino. Avec ce régime, vous obtenez un “Gradiomètre” très sensible. Pour plus de détails de la construction mécanique de lire cet article: FGM_Gradiometer. Ne suivent pas les schémas de câblage dans le présent document, avec le Theremino système est beaucoup plus simple. LM2917 jetons, 4049, SCL006, SCL007 et AD557 ne pas besoin d'eux et en les utilisant, il aggraverait la stabilité du système.


Un capteur grand tremblement de terre avec des modules de LIS344

Accéléromètres sont parfaits pour les sismographes, leur gamme de fréquences de 0Hz à 50 Hz est idéale pour détecter des tremblements de terre. Il est recommandé d'utiliser le LIS344 pour son très faible bruit.

Accéléromètres sont trop bruyants pour micro-tremblements, mais sont parfaits pour les tremblements de terre, de zéro degré dans l'échelle de Richter vers le haut, jusqu'à les tremblements de terre plus forts, dans une bande de. Lors de la connexion en parallèle LIS344 quatre ou huit, le bruit diminue encore. Ajout de trois condensateurs, pour limiter la bande passante, et puis leur intégration dans le logiciel pour obtenir la vitesse au lieu de l'accélération, Vous pouvez aller vers le bas jusqu'à -2 ou même -3 l'échelle de Richter.

Puis avec quelques dizaines d'euros (Master y compris) vous obtenez un sismographe bon, d'échantillonnage numérique, directement connectable au port USB et auto-installable (sans installation de pilotes)

Pour plus d'informations sur la connexion de la LIS344 voir page: matériel/capteurs/accéléromètres


Géophones

Connexion de géophones au module Adc24
Si vous avez la forme Theremino Adc24, Géophones sont liés directement à votre code Pin, Aucun composant logiciel enfichable. Puis dans les paramètres de la Adc24 ajustera le gain que vous pourrez 1, 2, 4, 8, 16, 32, 64 ou 128. Enfin le Adc24 est connectée aux broches 7, 8 et 9 du maître.

Connexion de géophones avec GeoPreamp
Avec le GeoPreamp chaque géophone est connectée à une broche de maître en passant par un GeoPreamp. Cette méthode fournit le moindre bruit, mais le gain doit être fixé au préalable avec une résistance et ne peut être changé facilement.

Connexion de géophones avec préamplificateur triple
Le triple du préamplificateur, conçu pour les accéléromètres, Il peut également être utilisé avec les géophones, comme l'a expliqué sur cette page. Avec cette configuration, les caractéristiques du bruit sont pires que GeoPreamp, mais vous pouvez ajuster le gain et même changer au cours de l'opération.

Connexion de géophones directement au Master
Limitée à la détection d'événements “Accélérométrique”, Vous pouvez lier directement sur la broche de maître configurée comme géophones ADC16. Mais vous ne peut pas connecter directement les deux fils de géophone à maîtriser, illustré ci-dessous les composants de schéma sont requis.

Géophones à maître ThereminoPour relier chaque géophone à maîtriser, besoin de trois résistances 10 KOhm et un condensateur électrolytique de 100 UF, avec une tension 6 Volts ou plus.

Avec ces éléments, vous obtenez une bande passante qui s'étend vers le bas à propos 0.2 Hz.

La tension de 3.3 Volts doivent être prélevés sur un des points marqués “3.3” du maître.


GeoPreamp

Mise à jour de la 2023.
Ce que vous lirez ci-dessous ne s’applique qu’à l’Adc24 classique et non au Theremino Adc24.
Le Theremino Adc24 dispose d’un préamplificateur d’entrée à faible bruit qui remplace dignement ce GeoPreamp. A également la possibilité de changer le gain du préamplificateur, très confortable, sans avoir à changer de résistance, comme vous avez dû le faire avec le GeoPreamp.

Le premplificatori GeoPreamp ont des caractéristiques exceptionnelles:
1) Incroyablement faible bruit (dix fois inférieure à celle obtenue avec les meilleurs systèmes commerciaux avec ADC 24 bit)
2) Dimensions minimales qui permettent des pour installer près le géophone et éliminent le bruit causé par les câbles de raccordement.
3) Possibilité de construire automatiquement les dépenses très peu.

Les points suivants afin de minimiser le bruit:
1) Aucun composant de capteur numérique
2) Le bruit incroyablement basse tension (moins de 10 Nano Volts sur racine de Hertz) de LT6014
3) Le genou 1/f (fréquences le bruit commence à augmenter) sur 2 Hz, de dix à cent fois inférieur à celui de normal faible bruit de fonctionnement.

Ici vous voyez le résultat. Le bruit suivant à l'entrée de la pré (Il gagne 1000 fois) est d'environ 0.2 UV.

Un ADC à 24 bits aurait une résolution de 0.2 mais ce n'est pas seulement la résolution numérique UV qui compte. L'ADC à 24 bit n'ayant ne pas de préampli analogique faible bruit d'entrée et travaillant en étroite collaboration avec les signaux numériques forts, avoir un bruit d'entrée élevé. Cela se traduit par les bits de deux ou trois dernières danses. Pour contrôler tout court le géophone et puis veillez à ce qu'il sont a des éléments qui ne sont pas toujours. Même dans des équipements plus coûteux ne sera jamais inférieur à trois (puis 1.6 bruit, UV) mais juste l'erreur de conception plus petite de le PCB se dégrader les caractéristiques de bruit. Le nouveau mot magique “24bit” pour corriger le bruit, Il faut un préamplificateur analogique.

En résumé: L'ADC à 24 bit, en raison des derniers morceaux qui ne sont pas toujours, avoir un bruit au moins dix fois supérieur à celle obtenue avec l’ LT6014.

S'assurer que toutes nos mesures sont à l'entrée de l'ADC, puis après le gain du préampli 1000 fois. Pour obtenir les valeurs le géophone doit diviser les tensions pour 1000. Dans la pratique le mV uV et décibels doivent soustraire deviennent plus 60 DB.

Dans ces deux images, vous pouvez voir la comparaison du bruit d'un amplificateur opérationnel régulier faible bruit (sur la gauche) et le bruit obtenue à l'aide de la LT6014 (vers la droite)

Et ici vous voyez la même comparaison, mais sous la forme d'analyse de spectre. Notez le genou du bruit à 2 Hz, ce qui implique des améliorations majeures dans les basses fréquences (où les géophones sont moins sensibles) et le bruit presque constant à propos 0.2 UV, hors de toute la gamme utile.

Un très faible bruit favorise la meilleure définition pour toutes les techniques qui utilisent le micro-tremblements de la terre et permet d'obtenir, avec les géophones économiques de 4.5 Hz, les mêmes performances réalisables par géophones de 2 Hz ou 1 Hz, cela coûterait de 10 à 100 fois plus.

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Cette vidéo sur YouTube montre les micro mouvements de la terre et le passage de quelques voitures à une distance de 50 mètres (le plus fort) et 250 mètres (les plus faibles) : http://youtu.be/aKd25fwnE8o


Géophone préamplificateur V2

J'ai tester cette version ont montré une amélioration substantielle. Avec le couplage de la première étape en continu a disparu le condensateur 10uF en entrée. Bruit et sensibilité aux troubles mécaniques sont éliminés et le bruit, mesurée avec l'analyseur de spectre, a diminué d'au moins dix fois dans les basses fréquences (région où les géophones manquent plus)

Notez qu'ici la pleine échelle est 1 UV (amplification pour 1000) et qu'au lieu, dans l'essai de la version précédente, ils ont utilisé une échelle complète 2 UV.

Une réalisation entièrement SMD

Le PCB pour 16 x 23 mm (en simple face et pas de cavaliers) n'est pas seulement un exercice d'élégance. La petite taille minimiser le bruit et microphonie absorption, en raison de la torsion des éléments. Les pistes grands et bien isolés les uns des autres, augmenter la fiabilité. Le module est assez petit, ils peuvent être isolés avec une gaine thermorétractable et positionnés “le long du fil”. Fils souples en silicone et la gaine transparente peuvent être trouvés à HobbyKing. Un remplissage de mousse souple, maintenu en position le PCB et l'empêche de battre contre les parois métalliques.

Projet PreampGeoV2 téléchargements

Il s'agit de la conception de PCB (CadSoft Eagle project), schémas, Plans de montage, Images 3D et simulation LTSpice.
GeophonePreamplifier_V2 (fichier zip de 500 Ko)

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>>> Message aux constructeurs automobiles et les aspirants entrepreneurs <<<

Tous nos projets sont gratuits et vous pouvez leur faire et vendez-les à volonté, mais attention à rendre les programmes qui incluent des gros gains. Pour éviter des frais inutiles et des déceptions futures, Nous vous conseillons ne pas de planifier une production à but lucratif.

Les nouvelles versions comprendront des améliorations substantielles, y compris une plus grande résistance à la saturation et une récupération plus rapide après des événements de forte saturation. Une idée intéressante proposée par Angelo Dolmetta, Il définira également le gain si facile.


Géophone préamplificateur V4

Il s'agit de la version finale. La sensibilité aux perturbations mécaniques et bruits à basse fréquence sont réduits au minimum. Dans la zone ci-dessous le 5 Hz (région où les géophones manquent plus), Il n'y a pas de composants avec moins de bruit de la LT6014.
Theremino System - Geophone Preamplifier Version 4

La petite taille minimiser le bruit et microphonie absorption, en raison de la torsion des éléments. Ces petits extras, combiné avec l'utilisation de LT6014, réduire le bruit, dans le domaine des basses fréquences. Qu'un ADC à 24 bit, le LT6014 a une beaucoup moins de bruit. Un ADC à 24 bits aurait l'avantage de ne pas nécessiter la sélection du gain mais, à notre avis, la chose importante est de minimiser le bruit. Avoir à présélectionner le gain, Il semble un bon prix à payer pour avoir le moins possible bruit.

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Il s'agit de la conception de PCB (CadSoft Eagle project), schémas, Plans de montage, Images 3D et simulation LTSpice.
GeoPreampV4 (fichier zip de 2.3 MByte)


Theremino GeoPreamp_Tester

Cette application, En plus de l'essai préampli Geo, sert d'exemple de dispositif d'essai. Comme il sait, Nous sommes très pointilleux. Nous avons donc mis le logiciel à être très capricieux. Le bouton “Enregistrer le rapport” vous activez uniquement si les paramètres sont respectés dans les limites suivantes:

  • La valeur zéro est supérieure à 498 et moins de 502
  • Le gain est supérieur 80.0 et moins de 80.9
  • Le bruit est inférieur à 0.019 UV
  • Les impulsions sont positifs (Vérifiez que le fil rouge-noir n'est pas contraire)

Le logiciel produit des impulsions très étroites (Alors, ils contiennent toutes les fréquences jusqu'à l'inverse de la largeur d'impulsion) et effectuer une analyse spectrale, pour obtenir du gain et bande passante. Dans une autre phase ne produit pas d'impulsions et de mesure du bruit.

Chaque fois que vous lancez le logiciel, vous devez connecter un GeoPreamp bien connu et avec les caractéristiques connues. Ensuite vous devez appuyer sur “Réf. entrée” et attendre environ une minute jusqu'à ce que le bip. Puis vous appuyez sur “Référence” et vous attendez une autre minute. Peut-être vous devriez payer également une calibration fine des boîtes “Zéro valeur de décalage” et “Garniture de zéro ref.”. Calibrage, les valeurs mesurées, aussi semblables que possible à celles de l'échantillon (mais il existe des subtilités, C'est quelques dixièmes de décibels). Partir de ce moment, le compteur est prêt à essayer le GeoPreamp selon liste:

  • Vous vous connectez à un GeoPreamp d'essayer
  • Vous appuyez sur “Essai de réponse” et vous attendez le bip
  • Vous appuyez sur “Test de bruit” et vous attendez le bip
  • Vous contrôlez qui “Numéro de série” Il est juste et que vous appuyez sur “Enregistrer le rapport”

Pour chaque GeoPreamp, il faut peu plus de 30 secondes. Parfois les graphiques ne sont pas bien, ou en cas de doute. Dans ces cas, vous pouvez appuyer sur boutons “Prolonger l'essai” et pour prolonger l'essai à plusieurs reprises. Si le test n'est pas passé manuellement test boutons sont désactivés et nous commençons la liste avec un nouveau GeoPreamp.

GeoPreampTester – version téléchargements 1.4
Theremino_GeoPreamp_Tester_V1.4_WithSources

Matériel de test


Ici vous pouvez voir comment c'est fait le matériel pour tester Geo préampli et comme ils ont simulé un géophone “flottant” (sans référence à la masse).

Le montage d'essai devrait être entièrement blindé, notre semble un fer à repasser, a deux charnières et un couvercle en cuivre avec un pomellone pour l'ouvrir et le fermer. En interne, il y a aussi une led pour moitié un watt, pour lire le numéro de série et les raccords de pression, facile à attacher et détacher des GeoPreamp. Pendant l'essai, l'appareil doit être fermé, sinon les perturbations recueillies par environnement ne passent pas le test.

Fichiers de rapport hebdomadaire

Les rapports d'inspection sont disponibles dans le premier lot de tout 50 GeoPreamp. Leurs numéros de série sont actuellement de 286 à 327. Ne commencez pas à zéro pour plusieurs raisons:
– Les trente premières (sur) prototypes de présérie ont été soudés à la main.
– Le premier qui a passé le test ont été prises dans le conteneur d'en haut.

Ceux qui souhaitent télécharger le rapport de sa “Préampli” Utilisez ce lien pour ouvrir la page pour le numéro de série 300. Ensuite il suffit de changer la “300” (dans la barre d'adresse) le numéro que vous lire derrière le circuit imprimé et appuyez sur entrée.
https://www.theremino.com/files/GeoPreamp_Tests/GeoPreamp_Serial_300.jpg

Ces rapports sont peu près tous les mêmes et donc tout à fait inutile pour les utilisateurs. Mais faire en sorte que le pre ont été testés individuellement, et dans les caractéristiques de conception.

GPS thérémino

GPS thérémino

Cette application simplifie grandement la lecture des capteurs GPS.

Ici, nous ne montrons que quelques images alors que les instructions sont dans le fichier HELP que vous téléchargez avec l’application et que vous visualisez en appuyant sur le bouton AIDE de l’application.

GPS thérémino GPS théréminoGPS thérémino GPS théréminoGPS thérémino GPS théréminoGPS thérémino GPS thérémino

Les cinq premières images ont été prises avec le capteur dans un laboratoire situé au rez-de-chaussée, avec deux étages de maison au-dessus et en outre d’une maison ancienne, construit avec des murs de pierre de 70 cm. Donc, l’imprécision des coordonnées est de plusieurs mètres.

Il est remarquable, cependant, que même dans cette situation, le capteur ait pu capter le signal de 8 ou 9 satellites et avec un rapport signal/bruit assez bon. Avec le capteur positionné à l’extérieur, vous obtenez une précision beaucoup plus élevée, encore moins de 30 cm.

Les trois dernières images montrent quelques itinéraires dans le port d’Augusta (Sicile), lors d’une campagne d’échantillonnage de l’eau. Les échantillons ont été effectués sur des navires et des pontons flottants avec le Système Nemo basé sur les applications et le système In-Out Theremino. Pour plus d’informations sur le système Nemo cHiedete à notre collaborateur Marco, qui l’a conçu.


Notes de versions

  • Version 1.1
    Nous avons ajouté l’option “Autoriser la navigation” dans le panneau “Options”.
    Gardez cette option désactivée en fonctionnement normal pour empêcher Google d’ouvrir des messages gênants.
    Mais dans certains cas, vous devez l’activer, par exemple pour accepter la confidentialité de Google.

Télécharger Theremino GPS

Télécharger Theremino GPS – Version 1.1
Theremino_GPS_V1.1

Theremino_GPS_V1.1_AvecSources
Pour tous les systèmes de Windows XP à Windows 10, tous les deux 32 qui, en 64 bit (Linux et OSX avec vin)


GPS Modules

Une route souvent suivie consiste à inclure des récepteurs GPS dans des dispositifs de détection de mouvements, mais les considérations suivantes vous déconseille cette solution.

1) Le même PC peut être connecté (en même temps ou à des moments différents) différents capteurs pour les tremblements de terre et micro-tremblements de terre et tout le monde a besoin d'une synchronisation avec l'heure UTC (Temps universel coordonné) Peut alors se produire les chevauchements et les dépenses supplémentaires inutiles ou, au contraire, se retrouver sans synchronisation.

2) Dispositifs de détection de mouvement sont souvent trouvés dans les sous-sol très longs câbles d'antenne, me forçant à installer qui atténuent les baisses de signal et de performance du GPS (révélation tardive de satellites et moins contemporains de satellites)

3) La présence d'électronique supplémentaire dans le même dispositif de détecteur, accroît le bruit électrique dans le point le plus sensible de l'ensemble de la chaîne.

Nous avons décidé donc à déconseiller aux détecteurs GPS, mais toujours utiliser les récepteurs GPS confortables et bon marchés qui se branchent à un port USB.

Les modèles GNSS coûtent un peu cher’ plus mais sont meilleurs, Ils utilisent également des satellites russes et chinois et peuvent se synchroniser même si l’antenne est couverte de murs ou d’arbres..

Cependant, si au début vous les placez dans un espace ouvert et attendez un peu’ de temps, Ensuite, tous les modèles peuvent également fonctionner dans des positions “Impossible”, Nous avons également essayé à l’intérieur au rez-de-chaussée avec deux étages au-dessus et sommes allés, avec un peu de précision’ Pauvre (des dizaines de mètres), mais ils sont allés.

Si le capteur est bien positionné, Face vers le haut et avec le ciel totalement découvert, Vous obtenez des précisions très élevées et des indications stables, autour de la 30 centimètres et encore moins.

Vous trouverez des annotations et des liens pour ces formulaires dans le dossier “Docs” de la demande.


Relevés de données géoélectrique

Nous concevons un appareil pour mesurer la résistivité à l'aide de la méthode la plus utilisée, dans 4 électrodes.

Plans de régime de base d'entrer un courant continu par l'intermédiaire de deux électrodes, traditionnellement appelé “Dans” et “B” et mesurer la tension entre les électrodes “M” et “N”. Connaissant le courant, la tension et la distance entre les électrodes, la résistance des sols selon les formules (généralement Wenner et Shlumberger)

Cette méthode repose sur un brevet de 1957 (arrivés à expiration dans cinquante ans) et donc librement utilisables. Pour ceux qui s'intéressent, voici le brevet original: US2796235

Les électrodes sont simples chevilles, sur les lignes de piquetage A-B, vous entrez une tension variable de 0 dans 500 Volts (Selon la résistivité du sol) afin de produire un courant suffisant pour assurer un ajustement précis (normalement de l'ordre de 0 dans 10 Ampère) Sur les lignes de piquetage M.-N. tensions maximales sont mesurées +/-5 Volts (à mesurer avec un voltmètre différentiel)

Déplacer manuellement les chevilles, vous pouvez également créer des cartes tridimensionnelles tomographiques. Certains appareils vous permettent d'avoir un certain nombre de piquets au début et puis les basculer selon les séquences prédéfinies. Sont des relais de commutation. Le changement principal, toujours nécessaire, besoin d'échanger les électrodes, M et N et de faire une deuxième mesure de tension afin d'éliminer l'erreur causée par les potentiels spontanées.

Il n'est pas difficile de concevoir un dispositif peu coûteux pour ces mesures basées sur le système Theremino. Mais avant que nous commencions nous recueillir les caractéristiques requises et faire les bons choix pour arriver à un projet simple, efficace et peu coûteux.

Commutation de piquets

Pour basculer les barreaux à l'aide de deux méthodes: À l'aide de piquets intelligents commutateurs eux-mêmes ou, sur les quatre M-N-A-B, avec un contrôle logique. Ou dois-je utiliser le fil unique, un pour piquet, et toutes les opérations d'aiguillage dans le conteneur principal.

Pinces à Smart ont été brevetées en 2005 et puis le brevet restera valable pendant les douze années suivantes, Ici, il est: US20050078011

Sur cette photo vous voyez le schéma d'un piquetage intelligent, Nous n'utiliserons pas cette méthode, et parce qu'il est breveté, mais surtout parce qu'il consiste à placer beaucoup d'électronique délicat dans les environs le même piquet (l'humidité et la), faisant tout très cher, délicates et difficiles à réparer sur le terrain. En outre cette méthode consiste à transporter un cher sept broches.

L'alternative consiste à amener un câble de base unique pour chaque Piquet et faire tous les commutateurs dans le conteneur principal.

Nombre et type de relais

Que vous soyez en smart ou piquets relais ensemble dans le conteneur principal le nombre de relais ne change pas, sont toujours quatre relais pour chaque piquet. Cela signifie que, pour seulement 24 utilisation de piquets bien 96 Relais. Vous ne pouvez pas utiliser les relais à l'état solide (avec les composants actifs) parce qu'ils ont un courant de fuite trop haut pour les mesures de tension et, en même temps, du mal à résister aux hautes tensions. Probablement vous devez utiliser des relais avec des caractéristiques différentes, le premier type approprié à l'excitation A-B et le second pour les plus faibles de la souche M-N.

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Trouvé la solution pour la commutation

Cela résout élégamment toute la solution des problèmes. Il se compose de modules identiques pour être relié directement à l'autre. Il ne faut trois fils de contrôler n'importe quel nombre de relais Il suffit donc un seul Master Theremino.

PIN1 - Sortie - Pwm16  - Contrôle de tension de sortie PIN2 -  Entrée - Adc16  - Mesure de la sortie actuelle Pin3 -  Entrée - Adc16  - Mesure de tension Pin4 - Sortie - Digout - Activez Pin5 - Sortie - Digout - Date Pin6 - Sortie - Digout - Horloge

Le module unique est toute la partie anéantis qui comprend quatre relais et un changement de Registre et fournit une sortie pour un piquet de grève. Il s'agit d'un PCB de quelques centimètres avec des connexions entrantes et sortantes identiques. Il devient alors facile de les relier les uns aux autres et ajouter un certain nombre de canaux également très élevé.

Les modules doivent être placés dans le conteneur principal. Il n'est pas recommandé de les placer près des lignes de piquetage, parce que le câble deviendrait trop délicat, sensible à l'humide, difficiles à réparer sur le terrain et cher.

Brevet US20050078011 bonne nouvelle ne concerne pas notre méthode

Heureusement le brevet spécifie une méthode basée sur un paquet de données qui sont changés par un microcontrôleur présent près de chaque piquet. Donc notre Maj s'inscrire (C'est une technique ancienne utilisée dans l'automatisation de nombreuses années) n'est pas inclus dans “revendications” du brevet (qui, pour des raisons pratiques, nous copions ci-dessous)

Résumé [0010]
Au lieu d'affecter un code adresse unique à chaque commutateur dans une série d'accostage sur un câble multi-conducteurs, chaque interrupteur électronique code est programmé à la même adresse. C'est, chaque commutateur est programmé pour être activé. Lorsqu'il reçoit une commande de file d'attente qui, par exemple, est précédée d'une adresse particulière, par exemple, le nombre 1. La deuxième partie du code (y) indique à l'interrupteur quant à quel chef d'orchestre dans le câble multi-conducteurs doit être connecté à l'électrode local à l'emplacement de l'interrupteur. Quand le contrôleur émet une commande de code qui est précédé d'un nombre qui est supérieur à 1, (par exemple n), puis le premier interrupteur dans la séquence des commutateurs le long de la décrémente de câble le nombre de préface. Le premier commutateur puis transmet à nouveau la commande code, avec seulement la partie de la préface étant modifiée, (C'est à dire. à n-1), le long du câble pour commutateur suivant la série. Chaque commutateur successive effectue une modification similaire à celui de la préface, et retransmet le code progressivement modifié commande de commutateur suivant la série. En fin de compte, Lorsque la commande modifiée atteint le commutateur nième, Il est préfacé par le nombre 1, après quoi que basculer ensuite le reconnaît comme une commande valide pour l'exploitation. La deuxième partie de la commande (y) n'a pas changé à travers les retransmissions répétées, et détermine quels conducteurs du câble doit être relié à l'électrode (C'est à dire. à la terre).
Réclamation “Dans”
Un contrôleur de transmission un signal de commande codées comportant une première partie qui est modifiable pour identifier un emplacement spécifique à emporter et une deuxième partie permettant d'identifier un conducteur spécifique de ladite câble pour être raccordé à la terre.

Perché l'autore di questo brevetto è andato un specificare ONU metodo così complesso quando avrebbe potuto invece definire ONU metodo generico par commutare j'ai relais? Perché altrimenti sarebbe ricaduto au metodi precedenti, tempo de gran Arte nota da, Come il nostro semplice “Registre à décalage” et puis l'Office des brevets aurait considéré comme “domaine public” et il ne serait pas ont enregistré.

Conseils pour ceux qui écrivent des brevets: On peut de plus en plus vague. Si vous spécifiez trop, (comme en l'espèce) puis beaucoup de gens peut-être faire légèrement différents projets (comme notre) et de sortie “revendications” du brevet. D'un autre côté, Si vous spécifiez trop peu, Il y a un risque de le voir refuser par l'Office des brevets.

Selon l'avocat de ceux qui ont envie d'écrire une demande de brevet: Ne le faites pas! Brevets, Si ne pas pris en charge par un puissant et une foule de trésorerie, valent moins que le papier, qu'ils sont écrits. Corollaire: Brevets expliquent quels concurrents n'ont pas à faire, et sont le meilleur moyen pour les aider à faire des choses semblables et pas vous donner la même somme d'argent.


Un système complet pour les données de sondages géoélectrique

Ici commence la conception du système complet. Nous commençons par un aperçu des modules individuels et. Le système apparaît complex, mais il est modulaire et facilement accompli, également sur la matrice Conseil, composantes publiques et économiques.

  • (Dans) Le ThereminoMaster est le lien entre l'USB et les signaux de InOut.
  • (B) Les convertis de ThereminoDualPsu 5 Volts venant de la broche 1 du maître, dans les deux tensions d'alimentation stabilisée (3.3 Volts positifs et négatifs) nécessaire pour le module (Et)
  • (C) Les convertis de ThereminoDualHvPsu 5 Volts venant de la broche 1 du maître, dans les deux tensions d'alimentation stabilisée (jusqu'à +/-50 Volts) nécessaire pour le module (Et)
  • (D) Lel ThereminoPwmToCV convertit le signal PWM provenant de votre code PIN 1 du maître, en tension DC (course classique), ou variable d'onde sinusoïdale de 1 Hz à 80 Hz (précision élevée et faible consommation d'énergie)
  • (Et) Le ThereminoGeoDriver amplifie le signal et l'envoie vers les points A-B, avec des largeurs jusqu'à 100 P.p. de Volt.
  • (F) Un ThereminoVoltMeter (amplificateur différentiel de mesure) mesure courant d'excitation de piquetage lignes A-B et l'envoie à la broche 2 du maître, configuré comme ADC.
  • (G) Un ThereminoVoltMeter (amplificateur différentiel de mesure) mesurer la tension en venant les points M-N et l'envoie à la broche 3 du maître, configuré comme ADC.

La forme G est la Compteur différentiel Theremino que vous utilisez pour d'autres projets, mais optimisé pour géoélectrique, avec les valeurs suivantes:
R1 = R2 = R3 = R4 = R5 = R6 = 1 Mega
R7 = R8 = R9 = 100 K
Coupe-bordures de 47 K

Dans une unité de base, A-B et la signalisation de M-N aller directement à quatre piquets et signaux d'horloge, Date et Enable ne servent pas. Une unité avec l'entremise des piquets utilisera plutôt tous les signaux. Modules pour changer dessus les barreaux sont illustrés dans la section suivante.

Télécharger – Vous pouvez télécharger ici la conception complète des PCB (CadSoft Eagle project), schémas, Plans de montage, Images 3D et simulation LTSpice:
GeoElectric_Modules_V4
(Pour plus de commodité, ce fichier contient tous les modules même si certains ont été développés pour d'autres utilisations et sont déjà présents dans d'autres sections du site)

Theremino - Geo-Meter

Cette dernière version GeoMeterV2 a optimisé les composants selon les meilleures estimations actuelles. Le PCB est toujours le même.

Le célèbre géomètre inclus dans le ZIP de géo est similaire à DiffMeter, mais optimisé pour la géoélectrique. Ce géomètre a le PCB légèrement plus grand, quatre trous pour le fixer avec les autres modules et les valeurs des composants appropriés à la géoélectrique.

Commentaires sur la première version: Cette version est basique et robuste, Utilisez-le dans les prochains mois pour les premiers essais, mais nous pensons déjà sur le remplacement de trois modules avec un seul. C'est possible Grâce à la modularité du projet. Les modules B-C-E vont se réunir dans un seul GeoDriverPlus, Il fonctionnera en même temps de survoltore et de l'amplificateur de classe D, avec une efficacité totale 90% La nouvelle version permettra de tension (ou en cours) a plus que doublé, toujours à partir de la misérable 300 ou 400 mais retirés de l'USB. Ou, toutes choses étant égales, les piles durent deux fois. Une note de 2013/06/11: Travaillant en alternatif sinusoïdal et vous n'avez pas besoin d'injecter un courant fort. Épargne actuelle que vous obtenez avec la classe D, ne justifie pas la complication et les inévitables perturbations causées par les opérations de triage. Alors ne continuez pas avec la conception de la GeoDriverPlus.


Modules de commutation de piquets

Vous devez créer un formulaire pour chaque piquet, le nombre de modules est pratiquement illimité peut également être connecté 500 modules sans problèmes (Mis à part les dimensions finales et le temps de construire leur)

Quel que soit le nombre de modules (piquets) seul Theremino maître parvient à exploiter les modules interrupteurs de tous les enjeux et tous les modules de la section précédente.

Le coût de la composante est faible (quelques euros par module, Y compris les PCB). Le problème est le temps que nécessaire pour les monter. Un ensemble de 24 ou 48 modules peuvent facilement demander travail une semaine.

Tous les composants sont placés à l'étape 2.54 mm et les pentes supérieures de facccia sont en fait des cavaliers de brins. Puis ces modules peuvent également être construits sur un mille-trous.

Modules de brancher un autre avec extensions standard. Sûr que la femelle doit être activé, un système de sanctions instable et inutilisable après quelques mois de l'humide. Pour éviter les erreurs, lire cette page: www.theremino.com/Technical/Connection-cables


CORRECTION IMPORTANTE (sans lequel l'opération est instable)
Dans les deux versions suivantes, la valeur de R8 et R9 doit être modifiée
– R8 = 4.7 k
– R9 = 22 Ohm


Version avec relais standards

Il s'agit de la première version, probablement pas définitive. Il existe des doutes quant à quelle utilisation relais. Relais Reed serait plus petits et peut être bien. Une exigence est aussi qu'ils sont facilement disponibles. Nous explorons également la route de relais d'état solide mosfet. (Après beaucoup de recherches sur Farnell et Mouser, il semble qu'aucun relais d'état solide ne possède les caractéristiques dont vous avez besoin: tension supérieure à 100 Volts, courant supérieur à 100 mais, résistance inférieure à 5 Ohm, capacité à moins que 10 PF et le prix unitaire est inférieur à 2 Euro. Si quelqu'un sait d'une écriture appropriée)

Télécharger – Vous pouvez télécharger ici la conception complète des PCB (CadSoft Eagle project), schémas, Plans de montage, Images 3D et simulation LTSpice:
GeoSwitcherV1 (version préliminaire, les relais sont remplacés avec plusieurs plus petits)

Version avec relais reed

Relais Reed ont des contacts dans une ampoule de verre sous vide, sont plus petits, ils coûtent moins cher et consomment seulement 10 mais, contre la 20 ou 40 Relais mais normales. Il est donc recommandé que cette version.

Télécharger – Vous pouvez télécharger ici la conception complète des PCB (CadSoft Eagle project), schémas, Plans de montage, Images 3D et simulation LTSpice:
GeoSwitcher_ReedRelays (version avec relais reed)


Cercamétalli

Nous prévoyons une SDM (Détecteur de métaux défini par logiciel)

Système Theremino -


Pointeurs d'épingle

Le Pin Pointer est nécessaire pendant les travaux d'excavation mais malheureusement les bons coûtent cher et les moins chers ont des caractéristiques décevantes. Voici une comparaison entre les deux modèles les plus populaires.

  • Pointeur Garrett Pro – Costa 129 Euro et entend une pièce de 50 cents à cinq centimètres.
  • Pointeur GP – On le trouve également à moins de 15 Euro et entend une pièce de 50 cents à deux centimètres.

Pointeur GP

 

Nous avons fait les tests sur un GP Pointer de 2021, qui sur eBay a indiqué comment “nouvelle version, haute sensibilité”.

Les modèles plus anciens peuvent être construits différemment, nous vous conseillons donc de rechercher ceux qui disent explicitement “haute sensibilité”.

 


Caractéristiques en comparaison

Les caractéristiques de construction du GP Pointer sont bonnes, la mécanique est identique à celle du Garrett et l'électronique est également bien conçue. Ils utilisent tous les deux un 9 volts et consomment à peu près le même courant, une vingtaine de milliampères, ce qui permet de les utiliser une quinzaine d'heures. Mais attention, ni l'un ni l'autre n'est vraiment étanche, vous pouvez également utiliser l'avant pour creuser, mais la partie qui est tenue dans la main ne doit pas se mouiller.

Le seul problème avec le GP Pointer est la sensibilité, nous avons donc fait quelques tests et trouvé comment corriger ce défaut de manière simple et efficace.

La faible sensibilité du GP Pointer est due à deux facteurs. Le premier est une erreur de montage et le second est un réglage légèrement nul’ pauvre dans le firmware.


Augmenter la sensibilité

Tout d'abord, à l'aide d'une lampe rétroéclairée puissante, on vérifie la distance entre la bobine sensible et la pointe.

GP_Pointer Augmenter la sensibilité

Tous ces pointeurs sont mal configurés, parfois il y a un centimètre de lumière entre la bobine et la pointe, parfois même deux ou trois, comme dans cette photo.

 

 

 

Ensuite, nous retirerons le caoutchouc du commutateur d'allumage (il suffit de le tirer d'un côté et il s'enlève facilement).

GP_Pointer augmente la sensibilité

Et enfin, à l'aide d'une tige métallique de 2 mm légèrement arqué, nous pousserons la bobine jusqu'à ce que, vérifier avec la lampe, plus aucune lumière n'est vue entre la bobine et la pointe.

Avec ce correctif, il vient autour 4 centimètres qui sont une sensibilité moyenne, convient à toutes les situations et autant s'arrêter là.

 

Faites très attention à ne pas forcer le bouton interne,
car il suffit de pousser un peu’ sur le côté et se démonte.

Si vous démontez le bouton alors il faut être vraiment doué pour tout remettre en place. C'est la séquence et ce sont toutes des opérations difficiles et délicates:

  • Ouvrez le support de batterie et dévissez la vis.
  • Tirez doucement sur le support de batterie avec une pince.
  • Tirez à nouveau, mais sans déchirer les fils de la canette, jusqu'à ce que tout soit extrait.
  • Bouton de correction (repositionner son ressort, son bouton et le couvercle).
  • Remettez le tout dans le tube orange, en s'assurant que le PCB glisse dans le guide.

Ajuster la sensibilité

Avec cette deuxième correction, nous pourrons également surmonter les caractéristiques du Garrett. Nous obtiendrons une plus grande sensibilité (même un pouce ou deux au-delà de la distance maximale de Garrett) et nous pourrons ajuster la distance d'un minimum d'environ 2 centimètres jusqu'à un maximum de six ou sept centimètres.

KIT de coupe de pointeur GP

Nous aurons besoin de ces matériaux:

  • Deux vis Parker de 2 mm de diamètre et long 6 mm
  • Un morceau de plastique noir de 12 x 8 mm et épaisseur 3 mm
  • Un clou d'environ 1 mm de diamètre et long 30 mm.
  • Un conseil de 1 mm et une petite perceuse.

 

 

KIT de coupe de pointeur GP

On commence par coller un morceau de plastique noir sur la tête de l'ongle. Cette poignée servira à régler la position de l'ongle avec le pouce.

Puis le bloc de plastique est percé d'un embout de la même taille que l'ongle et vérifié que l'ongle coule bien, faire seulement une légère friction.

Si l'ongle fait trop de friction il dépasse un peu’ le trou avec la pointe, si par contre il fait peu, il écrase le plastique du dessous qu'on ne verra pas.

Ensuite, ils font deux trous de 1 mm à environ sept millimètres l'un de l'autre, d'abord dans le morceau de plastique noir, puis, l'utiliser comme modèle, aussi dans le plastique orange du pointeur. Dans le morceau de plastique, les deux trous seront également fraisés avec une pointe de 4 mm (juste au dessus du diamètre de la tête de vis).

Faire les deux trous du pointeur plus ou moins dans la position indiquée par les photos. Ces trous serviront ensuite à insérer les vis. Mais soyez prudent, deux millimètres suffisent, ne laissez pas trop entrer le pourboire car sinon vous pourriez gâcher quelque chose. Dans cette zone il n'y a pas de composants mais attention tout de même car peu avant il y a le circuit imprimé et le long du tube il y a aussi les fils qui vont à la bobine terminale.

KIT de coupe de pointeur GP

Si vous le construisez bien, vous pouvez facilement l'ajuster avec votre pouce dans les positions suivantes:

  • En allumant le pointeur quel que soit l'endroit où se trouve le régulateur, la sensibilité sera réglée sur une valeur moyenne d'environ 3 ou 4 cm.
  • Tirer complètement le bouton vers l'arrière réduira la sensibilité à environ 2 cm.
  • Pour obtenir une sensibilité maximale, poussez le régulateur vers l'avant jusqu'à ce que vous entendiez le son puis tirez-le un peu vers l'arrière jusqu'à ce qu'il s'arrête.

Avec réglage fin, exactement à la limite du son, nous avons obtenu une sensibilité allant jusqu'à près de huit centimètres pour une pièce de cinquante centimes d'euro, égalisant ainsi les performances des modèles plus sensibles et extrêmement coûteux que l'on voit dans le tester sur YouTube.

Le réglage précédent est instable et les huit centimètres ne durent pas longtemps mais en utilisation normale un réglage aussi délicat ne sera pas nécessaire, monte juste au son et reviens un peu’ en arrière, sans trop d'attention. Une sensibilité de 5 ou 6 centimètres ce qui est formidable lors des fouilles.

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