یک زلزله سنج ارزان و کارآمد بسازید

در این ساختنی طرز ساخت یک زلزله سنج را یاد می گیرید. ساخت زلزله سنج برای طرفداران الکترونیک جالب است و برای کسانی که در مناطق زلزله خیز زندگی می کنند، واجب! اگر در این مناطق زندگی می کنید، احتمالاً خبر خیلی از زلزله ها را فقط در اخبار می خوانید و خودتان احساس شان نمی کنید. با ساخت این زلزله سنج قبل از همه و در حین وقوع زلزله از آن باخبر می شوید.

این پروژه الکترونیکی هزینه زیادی برایتان نخواهد داشت اما هم جالب و هم آموزنده است.

گام اول : وسایل مورد نیاز

• دو عدد آپ امپ 741
• یک عدد رله 9 ولتی
• سیم جامپر
• دو عدد گیره کتابی باتری 9 ولتی
• دو عدد باتری 9 ولتی
• یک برد مدار چاپی آزمایشی
• یک عدد بازر پیزو
• یک عدد پتانسیومتر 5K
• یک عدد دکمه پتانسیومتر
• یک عدد مقاومت 470 اهمی
• تیوب آکریلیکی با ضخامت 7.6 سانتیمتر
• یک عدد آهنربا
• زنجیر لامپ یا کرکره فلزی

ابزار مورد نیاز

• هویه
• قلع
• سیم چین
• چسب حرارتی

ما از دستگاه برش لیزری برای ساخت جعبه پروژه استفاده کرده ایم اما می توانید از جعبه های آماده هم استفاده کنید. کافی است چند تغییر کوچک در آنها ایجاد کنید.

گام دوم : رله 9 ولتی را آماده کنید

تنها قسمتی از رله که برای ساخت زلزله سنج نیاز داریم، کویل آهنربایی است. سایر پین ها مورد استفاده قرار نخواهند گرفت.

همه پایه های رله بجز آنهایی که به دو سر کویل آهنربایی وصل می شوند را ببرید. سپس سیم های هر دو پایه کویل را لحیم کنید.

کار کویل آهنربایی در این مدار تشخیص عبور آهنربای آویزان داخل سیلندر از مقابلش است. با تکان خوردن زمین، آهنربا تای می خورد، بازر زنگ میزند و LED هم روشن میشود.

گام سوم : قطعات جعبه را ببرید

یکی از مهمترین مزایای استفاده از دستگاه برش لیزری، ساخت جعبه های دقیق برای پروژه های الکترونیکی است. البته شما می توانید مشابه همین جعبه را یا تخته سه لا یا آکریلیک بسازید اما باید وقت بیشتری صرف کنید. می توانید فایل طراحی همه قطعات مورد نیاز برای ساخت جعبه زلزله سنج را از لینک زیر دریافت کنید. از این فایل ها در دستگاه برش لیزری یا به عنوان الگوی برش استفاده کنید.

قطر لوله آهنربا 7.6 سانتیمتر است. باید یک دایره با قطر 7.4 سانتیمتر ببرید و وسطش یک مستطیل به اندازه رله ببرید. به این ترتیب می توانید رله را کاملاً وسط لوله قرار بدهید.

بعد از بریدن این قطعه، رله را به سوراخ وسطش بچسبانید تا بعداً آن را داخل لوله بگذارید. در نهایت هم باید یک سیم به هر کدام از پایه های رله لحیم کنید.

گام چهارم : مدار زلزله سنج

در تصاویر بالا می توانید دیاگرام مدار زلزله سنج و طراحی برد (با fritzing) را ببینید.

گام پنجم : باتری ها را به برد وصل کنید

برای اتصال باتری ها از دو گیره کتابی 9 ولتی استفاده می کنیم.

یک ریل اتصال به زمین، یک ریل +9V و یک ریل -9V تعیین کنید. سیم قرمز و مثبت یکی از گیره ها را به ریل بالایی برد مدار چاپی وصل کنید. سیم مشکی و منفی همین گیره را هم به قسمت پایینی ردیف 47 لحیم کنید. سیم قرمز و مثبت گیره باتری دوم را کنار سیم مشکی گیره اول لحیم کنید. سیم مشکی گیره دوم را هم به ریل پایینی لحیم کنید.

گام ششم : آپ امپ 741 را لحیم کنید

بالای آی سی ها را با ردیف های 10 و 35 روی برد مدار چاپی تراز کنید. به این ترتیب آی سی ها درست وسط برد قرار می گیرند و برد را به دو قسمت تقسیم می کنند. سپس آی سی ها را سرجایشان لحیم کنید.

گام هفتم : پین چهارم و هفتم

پین چهارم هر آپ امپ به ریل -9V و پین هفتم به ریل +9V وصل می شود. برای برقراری اتصال بین ریل ها و پین ها از سیم جامپر استفاده کنید.

گام هشتم : پین شش به پین سه و پین سه به GND

پین ششم پین خروجی آپ امپ 741 است. آی سی آپ امپ سمت چپ خروجی پین سوم آی سی دیگر خواهد بود. پین سوم ورودی غیر معکوس آپ امپ است. با سیم جامپر، پین ششم تراشه چپ را به پین سوم تراشه راست چپ وصل کنید.

اینکار برای خواندن خروجی های متغیر کویل آهنربایی داخل رله و مقایسه آن با مقادیر نرمال ضروری است.

پین سوم آی سی آپ امپ سمت چپ را به ریل اتصال به زمین برد (ردیف 47) وصل کنید.

گام نهم : رله را لحیم کنید

کویل رله را به پین دوم و سوم آی سی سمت چپ لحیم کنید. وقتی کویل آهنربایی داخل رله فعال بشود، مدار حرکت سنسور را احساس میکند.

گام دهم : پتانسیومتر را اضافه کنید

پین چپ پتانسیومتر را به 9V+، پین راست را به 9V- و پین وسطی را به پین دوم تراشه آپ امپ سمت راست وصل کنید.

گام یازدهم : بازر و LED را وصل کنید

همانطور که در تصاویر می بینید بازر و LED هم با روش مشابه رله داخل جعبه پروژه قرار گرفته اند. ابتدا مطمئن شوید کاملاً از سطح تخته ها بیرون زده و سپس آنها را با چسب حرارتی ثابت کنید.

یک مقاومت 470 اهمی روی ریل +9V قرار بدهید و سپس آن را به پایه مثبت LED وصل کنید. پایه های منفی LED و بازر پیزو را هم به پین خروجی (ششم) آی سی سمت راست وصل کنید.

گام دوازدهم : جعبه را آماده کنید

ساخت زلزله سنج تقریباً تمام است و فقط باید قطعات را مختلف دستگاه را بهم وصل کنید. ابتدا کف جعبه را بسازید و سپس قطعات را به آن وصل کنید. اگر از آکریلیک برای ساخت جعبه استفاده کرده اید، تمام روکش های محافظ را بکنید.

آهنربا را به زنجیر لامپ یا کرکره وصل کنید. با میخ یک سوراخ کوچک روی در تیوب آکریلیکی ایجاد کنید و سپس آهنربا و زنجیر را از این سوراخ رد کنید. جای آهنربا را طوری تنظیم کنید که درست بالای کویل رله آویزان بماند. آهنربا باید در وضعیتی باشد که تقریباً آماده اتصال به کویل رله باشد اما کشش آهنربایی بین آنها کافی نباشد.

زلزله سنج آماده است

بهترین راه برای آزمایش زلزله سنج این است که روی زمین بپرید و سپس با پتانسیومتر حساسیت دستگاه را تنظیم کنید. حتماً متوجه شده اید که این دستگاه سوئیچ ندارد و همیشه روشن میماند. به این ترتیب هر وقت که زلزله رخ بدهد، زلزله سنج آن را تشخیص می دهد. حتی اگر شما متوجه وقوع زلزله نشده باشید!

اگر پیشنهادی برای بهبود دستگاه زلزله سنج دارید، آن را با کاربران ساختنی به اشتراک بگذارید.

منبع