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Nuovo amplificatore a gain variabile pilotabile da Pc THEREMINO

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Nuovo amplificatore a gain variabile
pilotabile da Pc
per geofoni e accelerometri lis344
NEWS THEREMINO

Il nuovo amplificatore Treremino a gain pilotabile da software potrà gestire fino a 3 canali collegabili a geofoni  e/o  all'accelerometro multiplo in fase di realizzazione in fase di realizzazione e probabilmente disponibile presto.

Con questo sistema di amplificazione  si copre una carenza progettuale per progetti di acquisisione di tipo sismologico dove il gain deve essere relativamente basso tra 1 -100 x in funzione del tipo si sensore utilizzato .
Per analisi sismica su fabbricati dove le accelerazioni o le velocità di trasmissioni delle onde vibrazionali sono di gran lunga superiori di quelle del terreno i valori di gain potrebbero oscillare da 100 a 500 x ( valori ancora da definire).

figura 1
 schema di collegamento tra il nuovo accelerometro multiplo con  il nuovo amplificatore  e il Theremino


Nel campo sismologico si potrà avere un sistema  accelerometrico - velocimetrico unificato utilizzando i 6 canali disponibili del THEREMINO, in questo modo si potranno fare contemporaneamente  misure di microsismicità e/o di terremoti lontani dal punto di registrazione , e di elevatissima sismicità , teoricamente fino a misure massime  con accelerazione di picco anche in caso di terremoti catastrofici senza andare in saturazione
Altri saranno i vantaggi di avere  l'abbinamento dell'accelerometro - velocimetro che esamineremo man mano che saranno predisposti nuovi software , il tutto  è pensato per essere montato anche sul nuovo acquisitore  UFO in via di realizzazione che segnerà una punto di partenza per le tecniche  di acquisizione sismologica e HVSR.  

VARIANTI per utilizzare i geofoni
Per usare i geofoni occorre fare le seguenti modifiche

  figura 2
piccole modifiche nel caso si vogliano utilizzare i geofoni  con lìaggiunta di tre  condensatori ceramici ( soluzione consigliata )

 figura 3
 come figura 2 ma con l'utilizzo di condensatori elettrolitici


per l'uso dell'accelerometro lis 344 di Ideegeniali queste sono le modifiche

figura 4a



figura 4b

Per uniformarsi allo standad dolfrang  consiglio  di collegare 
al canale 1       asse Verticale  
al canale 2       asse Nord       
al canale 3       asse Est 

probabilmente il cavo di massa dell'amplificatore è meglio collegarlo  alla massa del Teremino
appena possibile saranno fatte le modifiche.      

Queste sono le soluzioni tecniche per adattare  il vecchio e superato accelerometro LIS344  di www.ideegeniali.it che molti hanno acquistato  con il kit di geologia. 

La soluzione 4b permette di linerare uno dei 6 pin  ( n°6)  per premettere  di lasciar liberi  altri tre pin  ad16 per essere utilizzati da tre geofoni.

Per chi  vuole  sperimentare  il nuovo amplificatore  con il vecchio accelerometro  gli verranno fornite indicazione in merito  sono modifiche relativamente semplici da fare, per chi non ha fretta consiglio di aspettare l'arrivo del nuovo hardware molto più performante, sensibile meno rumoroso e più facile da montare.

Il collegamento rosso segnato in figura 4 si riferisce ai +5Volt del piolo centrale dei PIN da 1 a 6. 
Nel caso si vogliono utilizzare  geofoni e accelerometri  si può collegare al pin di destra della presa a 5 poli in alto a destra dove si trova scritto “+5V” vicino al piolo.  


NOTE DI UTILIZZO SOFTWARE ED HARDWARE:

Per collegare gli accelerometri di idee geniali (al posto del nostro piastrino con i LIS344) si devono aggiungere  tre condensatori, ciascuno in serie a ogni filo di segnale.

Collegare tre geofoni al posto dei LIS344  all'amplificatore occorre aggiungere i tre condensatori.

Se non ci sono i condensatori allora sull’HAL non leggerà la metà tensione (500 circa) e quindi il sistema risulterà meno sensibile.

Se si usano tre condensatori da 100 nano Farad allora la banda passante in basso andrà fino a 0.1 Hz
Se invece si usano tre condensatori da 1 micro Farad allora la banda passante in basso andrà fino a 1 Hz 

Meglio usare condensatori ceramici così non ci si deve preoccupare del + e del -

Se si usano condensatori elettrolitici al posto che ceramici allora:
il + va verso l’amplificatore
il – va verso i geofoni o accelerometri


COME GESTIRLO DA SOFTWARE

necessita Theremino 3 o 4 oppure aggiornare il pic con l'ultima versione di firmware dal sito

In attesa di un programma che possa gestire da menu  o in maniera automatica il gain dell'amplificatore si può settare il gain da impostare da  software il valore desiderato.

Occorre scaricare l'ultima cersione dj HAL > 5.3 dal sito THEREMINO.COM e settare Hal  PIN di tipo PwmFast 

Perché funzioni bene si deve usare una uscita  “PWM FAST” regolata a 100 KHz e con DutyCycle da 10 a 990.

Se non si usa un PWM FAST a 100 KHz nella uscita si possono vedere dei residui di commutazione.

Se non si sta tra 10 e 990 quando il segnale è alto e il guadagno basso il segnale viene deformato
come nella parte sinistra della immagine sottostante

figura 5

Il guadagno impostato  è in base ai valori di shunt preimpostati, non conviene esagerare in ampiezza con gli accelerometri, qualcosa di più se si vogliono usare i geofoni.

Se il gain  massimo di gain è 50   per avere un gain si 20  occorre impostare  1000/50*20 = 400

TALE SISTEMA DI AMPLIFICAZIONE NONOSTANTE ABBIA DATO RISULTATI OTTIMI VIENE ABBANDOMATO SFRUTTANDO LE NUOVE PRESTAZIONI DEL THEREMINO

E' STATA UNA BELLA ED INTERESSANTE  SPERIMENTAZIONE  CHE IN TUTTI I CASI POTRA' ESSERE APPLICATA PER LE VERSIONI THEREMINO 3 - 4

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