di Mauro Mariotti
1 Dicembre 2002
|
di Mauro Mariotti |
1 Dicembre 2002 |
|
|
Introduzione
I segnali sismici registrati da
un sismometro devono essere spesso amplificati e ripuliti di altri segnali
di origine non meccanica (non dal suolo) o da segnali di origine meccanica
ma trasmessi attravero il suolo da sorgenti non sismiche, come automobili,
fabbriche o semplicemente persone e/o animali in transito vicino al sensore.
Qualsiasi sistema sismometrico si deve affidare a circuiti progettati in modo corretto e tenendo conto di molti fattori importanti per non correre il rischio di deteriorare il segnale sismico.
Esistono molte soluzioni per eliminare sia i rischi di aliasing (vedi questa pagina) che i rischi di deterioramento del segnale sismico.
Mentre per un'approccio del tutto amatoriale o didattico ci si può accontentare di un "volgare" filtro passa basso costituito da una resistenza e un condensatore, se si vuole migliorare la resa delle proprie registrazioni conviene acquistare circuiti specificamente progettati e calibrati.
Si veda il sistema SEISMOSTACK per trovare una serie di circuito dalle prestazioni professionali.
Scheda di amplificazione e filtro
SAMP20
Questa è una scheda di amplificazione
e filtro monocanale a basso rumore e basso sfasamento.
Questo amplificatore e filtro può
essere configurato sia in ingresso differenziale che single ended.
Dispone di una serie di filtri passa
basso e passa alto a 5 poli.
Ha delle eccellenti performance
di pulizia del segnale e dinamica. Dispone di un ingresso per segnali già
preamplificati.
Va alimentato da due tensioni +12Vdc
e -12Vdc e fornisce un segnale in uscita nel range +/-10V.
Il guadagno è programmabile,
entro certi limiti, attraverso dei jumpers e con gli opportuni componenti
si può arrivare a regolare il guadagno da 24x a 14400x, anche l'offset
è regolabile.
Questo amplificatore è adatto
a sensori di qualsiasi genere (velocimetri, geofoni, LVDT, ecc..) e può
essere adattato su bande di segnale dai 0.001 Hz a 50Hz.
E' stato testato con successo con
sensori Mark Products, Geospace e Lennartz, con sensori piezoelettrici
e sensori amatoriali di Nuova Elettronica nonchè molti altri di
tipo autocostruito.
Caratteristiche tecniche della scheda di amplificazione e filtro SAMP20:
Alimentazione:
tensione DC duale a +/-12V
Guadagno:
Regolabile da 24 X a 14400 X
Nr Canali:
1
Tipo di ingresso:
- single-ended, differenziale, DC con conversione in AC
Regolazione offset:
+/- 5 Volts o modificabile a richiesta
Filtri:
1 filtro passa-basso passivo, 4 filtri passa-basso attivi
- 1 o 2 Filtri passa-alto 1 polo
Scheda di amplificazione e filtro
SAMP10
Questa scheda è progettata
specificamente per amplificare i segnali rilevati con sensori autocostruiti,
provvede all'amplificazione primaria del segnale proveniente dal sensore
e al filtraggio dei segnali non desiderati.
Per ogni stadio è stato utilizzato un circuito integrato con un singolo amplificatore operazionale. Questo rende la scheda non molto compatta e incrementa leggermente il rumore ma questa architettura consente l'agevole tracciatura del segnale con un oscilloscopio e di testare vari tipi di operazionali per ogni stadio; per la didattica questo può rivelarsi molto utile.
Caratteristiche tecniche della scheda di amplificazione e filtro SAMP10:
Alimentazione:
con trasformatore a doppio
secondario da 12+12V AC
oppure in DC +/-12V
Guadagno:
Regolabile da 1500 X a 9600 X
Nr Canali:
3
Tipo di ingresso:
- differenziale per bobina in AC
- in CC per sensori Nuova Elettronica
con conversione in AC e regolazione offset
Regolazione offset:
+/- 5 Volts o modificabile a richiesta
Filtri:
per ogni canale:
- 3 filtri passa-basso attivi
in cascata a 2 poli a 10Hz
- 1 Filtro passa-basso passivo
a 1 polo 10Hz
Configurabilità
canali: Ogni stadio di ogni canale ha
un amplificatore operazionale
indipendente che consente di
scegliere e sostituire facilmente
il dispositivo scelto come amplificatore
operazionale per adeguarlo a qualsiasi
budget di spesa e di sperimentarne
vari tipi di operazionali valutandone
le caratteristiche.
