Сейсмодатчик своими руками

BolshoyK · 19.07.2013, 17:20

С некоторых пор ухудшилась сейсмологическая обстановка в наших краях, в связи с этим, хочется узнать, насколько велики колебания здания. Попробовал использовать MMA7455 для регистрации перемещений. Толи математика плохая, толи мешает шумность самого датчика. В общем пока ничего путнего не получается. Хочется узнать советы,, мнения, опыт тех кто уже делал подобное, либо хорошо знаком с математикой обработки данных от акселерометров.
На выходе изделия хочется получить график перемещения в пространстве точки где закреплен датчик. В идеале по 3-м осям.
Если какой-то другой датчик больше подходит для этого - скажите какой.

VladimirIvan · 19.07.2013, 17:32

Частотный диапазон сейсмических волн от 0,0001 Гц до 100 Гц, соответственно без ФНЧ не обойтись.

akegor · 19.07.2013, 17:45

BolshoyK, тема, конечно, интересная. А как Вы обрабатывали данные? Примерный алгоритм.
Вообще-то, мне так кажется, датчик грубоват. И шумноват. Это для приложений, типа "шмякни об стену правой стороной - ...".
Я смотрю на СТМовские, но пока руки не дошли.

BolshoyK · 19.07.2013, 18:04

akegor, ну... читаю данные с датчика, вычисляю скорость по осям, из скорости и времени - расстояние. Трудность в том, что на выходе датчика получаю постоянный дрейф в какую-то одну сторону. В виду наличия отсутствия положительного результата - не хотелось бы замусоривать тему кривым кодом. То, что шумный - это я тоже заметил. Непонятно почему у него есть дрейф. если бы ускорения менялись -1, 0, 1, 0, 0, -1, 0, 1 - то было бы понятно что его туда-сюда колбасит, а ведь он выдает(примерно, упрощенно) 0, 1, 0, 1, 2, 0. Ну естественно после калибровки такие цифры.

akegor · 19.07.2013, 18:25

Сообщение от BolshoyK

естественно после калибровки такие цифры

А калибровка относительно чего? По цифрам из ДШ?
Хотя, погрешность при этом довольно-таки приемлемая. Я смотрю со своей колокольни на вопрос - недавно занимался определением медленного наклона, методика, конечно, другая.
Когда выбирал датчики, перебрал немножко, но все от AD и остановился на ADXL213 - приемлемый шум, хорошая температурная стабильность. Дрейфа нет. При замерах несколько раз в сутки, если нет движения, угол наклона вертикальной оси уверенно держится, скажем, 3.7 градуса без колебаний. С учетом того, что в этой области значения по осям очень маленькие (грубо, sin 3-х градусов) и вычисление наклона производится по двум осям - результат прекрасный.
Конечно, перемещения - алгоритм другой, но это пример датчика.

eddy · 19.07.2013, 19:00

BolshoyK, у самих трясет раз в 2-3 месяца (3..5 баллов). Тоже думал о сейсмометре, но дорогое удовольствие.
На дешевых акселерометрах, думаю, получится громоздкая конструкция: несколько маятников, в которых находятся акселерометры. Снимаем показания, обнаруживаем отклонения от синусоиды.

akegor · 19.07.2013, 19:09

eddy, зачем? В принципе, ускорение - вторая производная от перемещения. Два раза проинтегрировать - и получить результат. Величину результата, в принципе, можно получить реальную, если проэталонировать оси по g. Дальше - математика. Даже при дрейфе на графике глаз выделит интересующие моменты.
Думаю, так.

BolshoyK · 20.07.2013, 11:00

akegor, Глазами - это понятно, но не интересно. Кроме того, надо хранить огромное количество информации, чтобы можно было глянуть потом. Информацию надо сливать на комп в реалтайме, без задержек. В общем плохой вариант. Надо отлавливать нужные колебания, описывать их более простыми методами. Например, переместились из точки x0,y0,z0 в точку x1,y1,z1 за время t.
если будет набор таких перемещений, то можно построить схему движения. Данных будет не много по размеру, сливать их можно не торопясь.
если движение не прямолинейное, то делить траекторию на сектора, чтобы получилась ломаная линия.

akegor · 20.07.2013, 11:24

BolshoyK, а Вы в любом случае окончательную обработку будете глазами проводить. Вот если бы стояла задача от пяти баллов сирену включить - тогда другое дело.
Информации на самом деле не так уж и много. Диапазон от 10 Гц и ниже, а для этого 20 отсчетов в секунду хватит. Каждый отсчет при 12 битах - 12*3 = 4.5 байта полезной информации. В файл писать лучше в ASCII, тогда - 9 байтов. Посчитайте объем при непрерывной записи. Не так уж и много. А вычисления - на большом железе.

BolshoyK · 20.07.2013, 12:26

akegor,
9 байт - одна запись.
*20 = 180 в секунду.
*60 = 10800 в минуту.
*60 = 632кб в час.
*24 = 15мег в сутки.
*30 = 450мег в месяц.
И при этом не желательно прерываться в записи.
Не вариант.
Может по математике кто-нибудь расскажет, что-то полезное, как из сырых данных получить искомое ?