Seismograph selber bauen; genaue Sensorik gesucht! Gyro ode rÄhnliches

[RobotC Help]

Hallo Roboter-NETZ Community!!

ich bin jetzt in der 10. Klasse einer Realschule und werde in Technik eine Abschlussarbeit anfertigen müssen.

Weil ich mir vor langer Zeit das Ziel genommen habe ein Erdbeben aufzuzeichnen, will ich als Abschlussarbeit einen Seismographen herstellen.

Dazu habe ich noch ein paar Fragen an Menschen die sich schon länger mit der Robotik und Sensorik beschäftigen:
Ich plane es einen 3D-Lagesensor als Messinstrument zu nehmen und diesen mit einem Arduino auszulesen und den Wert der Achsen auf einen LCD Display auszugeben. Dies ist auch nicht das Problem sondern ich bin mir nicht sicher ob der 3D-Lagesensor genau ist, um Erschütterungen im Boden aufzuzeichnen.
Kann mir jemand einen guten Rat geben???

Danke, RobotC help

[dremler]

Du brauchst keinen Lagesensor, sondern Beschleunigungssensoren.

[RobotC Help]

Danke dremler!!

Kanst du mir bitte genauer sagen was für ein Beschleunigungssensor da gut geeignet ist??

Danke, RobotC help

[BastelWastel]

Hallo RobotC,

ich selbst habe noch keinen gebaut..aber mit einem Accelerometer wirst du ausser Rauschen nicht viel messen (zumindest nicht in unseren Gefilden mit MEMS Sensoren).

Mein Chef hat letztes Jahr einen gebaut auf Basis von Kapazitaetsmessung von gefederten Metallplatten (mit definierter Masse) und kompensation deren Bewegung via Voicecoil.
Messgroesse war hierbei der Strom durch die Voicecoil die benoetigt ist um die Masse zu stabilisieren. Das scheint auch das "Standard"-Verfahren unter den Hobby-Seismologen zu sein.

Google mal Richtung "vertical voicecoil seismometer"..da fliegen dir schon die ersten PDF zum Messaufbau entgegen. Bauplaene sollten sich auch finden lassen.

Gruss, Andreas

[dremler]

Naja bisschen was musst du ja selbst machen. Mit welchen Werten die zu messen sind rechnest du denn? Also die Messbereiche?

[oberallgeier]

... Mit welchen Werten die zu messen sind rechnest du denn? Also die Messbereiche?In DE wird Stärke 6 selten sein. Etwas erzählt diese Karte. (http://www2.klett.de/sixcms/list.php?page=geo_infothek&miniinfothek=&node=Erdbebenregionen&article=Infoblatt+Erdbeben+in+Deutschland) Der Oberrheingraben dürfte als Bruchzone ja für leichte Beben recht ergiebig sein.

[Peter(TOO)]

Hallo,

In DE wird Stärke 6 selten sein. Etwas erzählt diese Karte. (http://www2.klett.de/sixcms/list.php?page=geo_infothek&miniinfothek=&node=Erdbebenregionen&article=Infoblatt+Erdbeben+in+Deutschland) Der Oberrheingraben dürfte als Bruchzone ja für leichte Beben recht ergiebig sein.
Viel war da in den letzten 12 Monaten aber nicht los :-(
http://www.seisonline.bgr.de/karto/SEIS-Online.html

MfG Peter(TOO)

[Besserwessi]

Wenn einem die echten Erdbeben ausgehen, kann man immer noch die LKWs oder ähnliches zählen. In bewohnten Gegenden ist der Boden nie so ganz ruhig.

[Manf]

​​Eine wichtige Grundlage einer solchen Arbeit wird es sein, die Klassifizierung von Erdbeben und deren Umsetzung in messbare Beschleunigung darzustellen.
Damit ergeben sich die Anforderungen an den Sensor.
Man kann dann einen Sensor beschaffen, das kann auch auch ein Sensor in einem Ipod oder einem entsprechendem Gerät sein.
Den Sensor kann man dann überprüfen, einerseits mit Schwingungen und andererseits mit Auslenkungen im Gravitationsfeld der Erde.
Das Thema kann schon sehr interessant sein wenn man bereit ist, sich ein Bisschen damit zu beschäftigen.


http://metis.geologie.uni-freiburg.de/~hergarte/07W/GEO521/magnitude.html (http://metis.geologie.uni-freiburg.de/~hergarte/07W/GEO521/magnitude.html)

[RobotC Help]

Danke an alle Beantworter der Fragen!!!!!

Ich habe alle Antworten durchgelesen und hab den Entschluss gefast, das Projekt mit einem Beschleunigungssensor umzusetzen. Ich plane keine genauen Werte von "richtigen" Seismographen zumessen. Der Seismograph sollte nur Erschütterungen wahrnehmen und diese Werte auf der SD speichern. Dazu werde ich noch ein LCD Display an den Arduino anschließe um die aktuellen Werte anzuzeigen. Den Beschleunigungssensor werde ich auf eine Metallplatte montieren um so eine empfindlicheren Wert herauszubekommen.

Ich wurde mich noch über ein paar Beiträge über dieses Thema freuen.

Danke, RobotC Help

- - - Aktualisiert - - -

Hallo,

Ich hab einen Sensor gefunden:

http://www.elv.de/output/controller.aspx?cid=74&detail=10&detail2=28515&refid=SEM_30013&gclid=CJm3iaSllrwCFQMQ3godSwoAlA

Geht dieser Sensor mit einem Arduino?? Und ist diese genau genug um etwas aufzuzeichnen??

Danke, RobotC help

[nikolaus10]

Du brauchst keinen Lagesensor, sondern Beschleunigungssensoren.


Ein Lagesensor ist ein Beschleunigungssensor.
Nimm ein niederfrequentes Mikrofon fuer Koerperschall mit grossem dynamikumfang.

KR

[Peter(TOO)]

Hallo RobotC help,

Den Beschleunigungssensor werde ich auf eine Metallplatte montieren um so eine empfindlicheren Wert herauszubekommen.

Das ist genau die falsche Richtung :(

Stell dir mal vor du montierst den an eine Masse von 10t. Wenn jetzt die Erde bebt, bleibt die Masse, durch die Massenträgheit, einfach stehen. Somit zeigt dein Sensor keine Beschleunigung an.

Mit der grossen Masse funktioniert ein klassisches Seismometer, aber da misst man dann die Auslenkung zwischen der Masse und der Erde.

MfG Peter(TOO)

[Manf]

Und ist diese genau genug um etwas aufzuzeichnen??
http://www.elv-downloads.de/Assets/Produkte/9/915/91521/Downloads/91521_bma020_data.pdf



Sensitivity S2g = 256 LSB/g

Sagt Dir das denn etwas?, die Beschleunigung gemessen in g oder in m/s².

[dremler]

Drum habe ich nach dem Messbereich gefragt? Er sollte sich schonmal ein bisschen den Kopf drüber machen wenn er ne Note haben will;)


Alles andere ist gerate, wenn er uns den Messbereich etc. nicht sagt.

[Hubert.G]

Hast du dich durch dieses Forum schon mal gequält?
http://forum.untertage.com/viewtopic.php?f=2&t=6016&sid=87e3073e35088bf404a1f4d941a5391e

[BastelWastel]

Hast du dich durch dieses Forum schon mal gequält?
http://forum.untertage.com/viewtopic.php?f=2&t=6016&sid=87e3073e35088bf404a1f4d941a5391e

Das schaut schon sehr viel brauchbarer aus als ein MEMS Accelerometer! ;)

[RobotC Help]

Da hab ich noch einen:

http://www.watterott.com/de/Tri-Axis-Gyro-Breakout-L3G4200D

ist der Sensor was??

Ich hoffe das sich nochmals jemand mit Ahnung bereiterklärt kurz drüber zuschauen ;-)

Danke

[Besserwessi]

Die fertigen Beschleunigungssensoren sind in aller Regel nicht empfindlich genug. Für eine empfindliche Messung braucht man als erstes einfach Masse. Man will ja auch nicht nur die 1 oder 2 stärksten Beben im Jahr sehen, sondern eher schon jedes ab etwa Stärke 2 im Umkreis von einigen 100 km. Halt so das man auch die menschengemachten Störungen schon sieht, und nicht mehr durch den Sensor begrenzt ist.

Als eine einfache Bauweise gibt es da einen Vorschlag mit einem Lautsprecher mit etwas Masse auf der Membran. Eine Beschleunigung führt dann zu einer Spannung an der Spule, die sich nach genügender Verstärkung messen lässt. Das Prinzip ist einfach genug um es umzusetzen und auch noch relativ günstig. Je nach Qualitätsanforderungen kann man mehr Aufwand beim Verstärker und der magnetischen Abschirmung treiben - muss es aber nicht. Dazu kommt natürlich noch jeweils die Aufzeichnung über längere Zeiten.

[Valen]

Da hab ich noch einen:

http://www.watterott.com/de/Tri-Axis-Gyro-Breakout-L3G4200D

ist der Sensor was??Nicht für Erdbeben. Diesen Sensor misst nur Drehungen um einer der Achsen in Grad pro Sekunden. Nur wen dein Sensor durch Erdbeben umgekippt wird wird es einer detektieren.

Einer Lineare Beschleunigungssensor sollte Bewegungen von dieser Art (nach oben und runter) besser bemerken können. Aber du solltest erst mal raus finden mit wie viel 'G' (oder m/s^2) die Boden bewegt durch einer Erdbeben von sag mal 2 oder 3 Richter. (und einer bestimmte Entfernung von Ground-Zero) Dann kannst du das vergleichen mit den Mess-resolution von einer (digitale) Beschleunigungssensor. Und beurteilen ob man überhaupt etwas bemerkt, oder etwas Empfindlicheres brauchst.

[EDIT]Besserwessi weißt es, und erklärt es, besser. ;)

[Artemis_Simetra]

Bei watterott gibt es derzeit ein "Geophon" das laut Produktbeschreibung wohl explizit für Seismologie gedacht ist:
http://www.watterott.com/de/Geophone-SM-24
vg malte

[RobotC Help]

Danke, für alle Antworten!!!

ich hab mir jetzt mal einen Sensor gekauft. Es ist in MPU 6050 geworden, weil er günstig ist und ich schnell zubekommen ist.
Jetzt hab ich das Problem, das mein Arduino Micro den Sendor nicht erkennt und ich kann keinen Wert in der seriellen Schnittstelle ausgibt. Ich habe den Sensor nach dieser Anleitung angeschlosen:

http://meineweltinmeinemkopf.blogspot.de/2013/01/mpu6050-sensor-auslesen-mit-dem-netduino.html

Beim Anchlissen hab ich schon ein Problem, in der Anleitung steht man sol an PIN 4 und 5 anschlissen.
Ist das der analog Pin oder ein normaler Pin???

Danke

[Hubert.G]

Der Sensor wird über I2C angebunden. Beim Micro ist das J5, Pin7 und 8.

[BastelWastel]

Ausserdem musst du die MPU6050 erst konfigurieren (Messbereich etc.) und starten.
Danach kannst musst du die Werte via I2C auslesen..die MPU6050 sendet von sich aus keine Daten.

[RobotC Help]

Ich habe es gerade noch einmal probiert, dass mit der I2C Verbindung ist mir jetzt klarer. DANKE!!!
Nach dem ich mich durch ein paar Webseiten gewälzt habe und verschiedene Beispiel-Code´s ausprobiert habe, geht es immer noch nicht.
An der Verkabelung kann es nicht liegen die ist richtig, aber im Seriellen Monitor der Arduino Programmierumgebung kommt bei jeder Achse der Wert 36550 raus.
Wenn ich den Sensor bewege ändert sich nichts.
Eine Bibliothek habe ich importiert in den Arduino Daten.

An was liegt das????
Bin echt gerade fast vor dem Verzweiflung, denn ich beschäftige damit schon fast eine Woche abends 3 Stunden. :-(

PS: Wenn sich jemand denkt: Das ist doch was für die Schule?? –
Frag doch mal deinen Lehrer. Das kann ich vergessen, der hat da keine Ahnung. ;-)

[BastelWastel]

Ohne zu wissen welchen Code du verwendest, ob du den Sensor konfiguriert und gestartet hast..etc..kann man dir eigentlich nicht helfen.
Ich kenn mich mit dem Arduino Zeugs nicht aus..hast du da eine möglichkeit die I2C Kommunikation zu verifizieren? Ist in deinem Code die richtige Adresse?

[Christian H]

Und hier noch was zu dem Thema:
http://physicsworld.com/cws/article/news/2014/jan/28/classroom-seismometers-could-monitor-earthquakes-worldwide

Heute erschienen. Die meisten Seismografen arbeiten wohl mit einem Neodymmagneten in einer Spule und messen die induzierte Spannung.

Grüße

Christian