برد الکترونیکی هشدار زلزله

چگونه برد الکترونیکی هشدار زلزله طراحی کنیم؟

بخش مرکزی برد الکترونیکی هشدار زلزله ،یک  اپ امپ یا مقایسه کننده ۷۴۱ است. این امپ دو پایه ورودی و یک پایه خروجی دارد.سنسور ارتعاش دراین برد الکترونیکی ارتعاشات را تشخیص میدهد.سپس یک سیگنال کوچک ایجاد میکند.این سیگنال با میزان مد نظری که پتانسیومتر تعیین میکند،مقایسه می گردد.در نتیجه یک  سیگنال در خروجی ۷۴۱ تولید و با یک رله ، LED و..فعال میشود.

قطعات لازم برای ساخت برد الکترونیکی هشدار زلزله:

۱.بردبرد یا برد سوراخ دار

۲. خازن عدسی ۱۰۴

۳.مقاومت ۷۴۱

۴. مقاومت ۱۰K

۵. LED

۶. ۱K OP-AMP

۷. پتانسیومتر (ولوم ) ۱۰K

۸. سنسور ویبراتور (ارتعاش )

۹. ماژول رله

۱۰. بازر

۱۱. باتری ۵ ولت

سفارش طراحی برد الکترونیکی

شماتیک طرح برد الکترونیکی هشدار زلزله

سنسور ویبراتور HDX:

سنسور ویبراتور یک سوییچ حساس به ارتعاش می باشد.وقتی که ارتعاش زیاد می شود.یک نوع پودر هدایت پذیر که در داخل سنسور وجود دارد.در دو پایه آن اتصال کوتاه ایجاد میکند.به همین دلیل،سنسور مانند یک کلید بسته کار میکند.وقتی ارتعاشی نباشد،سنسوراستاتیک شده و مانند کلید باز کار میکند.

تراشه OP-AMP 741:

در طراحی برد الکترونیکی هشدار زلزله آپ ها نقش مهمی دارند.آپ ها اصولا ۸ پایه ، ۲ ورودی تفاضلی ، ۱ پایه بدون اتصال (NC) ، دو پایه افست ورودی و خروجی ، تغذیه + ، تغذیه – و خروجی دارند.آپ امپ ها  یک ورودی + یا غیر معکوس کننده و یک ورودی – یا معکوس کننده نیزدارند.اگر ورودی مثبت به زمین متصل شود، هر موجی که به پایه ورودی معکوس کننده وصل شود، در خروجی یک موج با اختلاف فاز ۱۸۰ درجه با دامنه تقویت شده به وجود می آید.اگر ورودی منفی، به زمین متصل شود و به پایه غیر معکوس کننده یک موج اعمال شود،در خروجی موجی با دامنه تقویت شده و اختلاف فاز،به وجود می آید.

آپ امپ مقدار ولتاژ ورودی – را از مقدار ولتاژ ورودی + کسر کرده  و اختلاف حاصل را تقویت می کند یعنی تقویت کننده تفاضلی Differential Amplifier خواهیم داشت.

تشریح برد الکترونیکی هشدار زلزله:

برد الکترونیکی هشدار زلزله را می توانید با ولتاژ کمی تغذیه کنید.برای این برد ولتاز  ۵ تا ۹ کافی ست.همانطور که در بالا برای شما مشخص کردیم.تعداد قطعات زیادی برای ساخت این برد لازم نیست.بعد ازاینکه بردبورد سوراخ دار را تهیه کردید.قطعات را طبق لیست آماده کنید.سپس با توجه به فرمت قرار دادن برد الکترونیکی یعنی عمودی یا افقی بودن آن،سنسور ارتعاش را خم کنید.بعد آن را در یک زاویه مناسب قرار دهید/به کمک پتانسیومتر ۱۰ کیلو میتوانید میزان حساسیت برد الکترونیکی را کاهش و یا افزایش دهید.ال ای دی به ما روشن بودن برد را نشان خواهد داد.

مزایای برد الکترونیکی هشدار زلزله:

۱.یکی از اتفاقات طبیعی در زندگی وقوع زلزله است.این امر اجتناب ناپذیر است.یک پدیده طبیعی که همیشه خسارت های زیادی را به دنبال دارد.امروزه تکنولوژی به کمک بشریت آماده است.برای اینکه تا حدودی بتوان این خسارت را کاهش داد.به دلیل اینکه بسیاری از زلزله ها احتمال دارد در ساعت های استراحت ما رخ دهد.سنسورها و تجهیزات هشدار می توانند یاری رسان ما باشند.

۲.این تجهیزات مجهز به سنسور حساسی که در طراحی برد الکترونیکی آنها استفاده میشود.امکان تنظیم دقیق دارد.
۳.این برد میتواند،کار یک سیستم امنیتی قوی را نیز انجام دهد.
۴.جهت تشخیص ضربه وتکان قابل استفاده است.
۵.در بخش های تولیدی و کارگاهی نیز برای نصب روی دستگاه های حساس مناسب است.در زمان زلزله دستگاه را به صورت اتومات خاموش میکند.به همین دلیل از میزان خسارت ها کم میشود.

ساخت برد

نمونه یک برد الکترونیکی هشدار زلزله

مدهای کاری دستگاه :

در طراحی برد الکترونیکی هشدار زلزله چند مد در نظر گرفته میشود:

۱. مد کانفیگ و راه اندازی برد که به روش نصب آن روی دیواریعنی افقی،عمودی یا دارای یک زاویه مشخص، بستگی دارد.به شکل اتوماتیک و بدون نیاز به تنظیم خاصی،بدون نیاز به تغییر کد میتوان از مدار استفاده کرد.
۲.مدار زمانی درمددوم یا مد Safe است.زمانی که زلزله ای روی نداده است.محل نصب امن است.
۳.مد سوم، مد تشخیص می باشد.زمانی که  زمین لرزه روی بدهد برد فعال می شود.

توانایی دیگرآن، قابلیت تنظیم مقدار حساسیت مدار می باشد.اشخاص میتوانند به نسبت مکان نصب و کاربرد،میزان حساسیت برد را تنظیم کنند.جهت تنظیم برد الکترونیکیکلیدهای لمسی تعبیه شده اند.

روشهای تشخیص زلزله:

حالا که بحث تشخیص هشدار زلزله است مناسب دیدیم که یک پیشینه از روش های تشخیص زلزله را مطرح کنیم.در نهایت به این نتیجه میرسیم که الکترونیک همیشه راه گشای حل مشکلات زیادی بوده است.

۱.مشاهده رفتار غیرمعمول در حیوانات:

حیوانات قدرت ادراک بالایی دارند.بعضی از حوادث را قبل از وقوع تشخیص می دهند.در واقع آن را پیش بینی میکنند.بعضی از حیوانات،حس بویایی، شنوایی و بینایی خیلی قوی تری از انسان ها دارند.قبل ازاینکه ما حس کنیم،به مسائلی مانند زلزله،عکس العمل غیرمعمول و شدید نشان میدهند.

۲. تغییرغلظت مواد شیمایی موجود در آب‌های زیر زمینی:

معمولا غلظت آب های زیرزمینی،بدون دلیل تغییر نمیکند.تنها درصورتی که امری برروی آن تاثیرشدید بگذارد. زمین لرزه یک نوع از این تغییرات است. به عنوان مثال،۲ الی ۸ روز قبل از وقوع زمین لرزه در ازبکستان غلظت مواد معدنی موجود در آب تغییر چشم گیری پیدا کرد.تغیرات در میزان منابع آب زیر زمینی و تغییر محسوس دما نیز مشاهده شد.بعد از آن یک زمین لرزه عظیم به وقوع پیوست.

۳. تغییر در غلظت گازها و مواد معدنی ترکیب شده با آب‌های زیر زمینی:

یک زمین لرزه در هندوستان با شدت بالایی صورت گرفت.محققان با جمع آوری اطلاعات از آب‌های زیر زمینی قبل و بعد از زلزله متوجه شدند.مقدارغلظت مواد معدنی و گاز در آب زیر زمینی به شدت تغییر کرده است.

۴. تغییر دما در آب و یا هوا:

رابطه‌ای زیادی بین زمین لرزه و تغییردمای محیط حاکم است.گاهی اوقات تغییر دما بین ۱۰ الی ۱۵ درجه سانتی گراد قبل از زلزله رخ می دهد.مثلا در چین در سال ۱۹۷۶ و  یا در روسیه ۱۹۷۰تغییرات دمایی زیادی رخ داد.

طراحی برد الکترونیکی

عکسی از زلزله سال۱۹۷۶ در چین

۵. تغییر درمیزان  سطح آب:

در سطح آب نیز چند روز قبل از زلزه تغییرات شدیدی رخ می دهد.مثلا قبل  از زلزله نانکی در ژاپن ۱۹۴۶ میزان آب چاه‌ها کاهش یافت.یا در چین و روسیه  سطح آب بین ۳ الی ۱۵ سانتی‌مترقبل از زلزله افزایش یافت.

۷. تغییر فشار در چاه‌های نفت:

نوسان در چاه های نفت نیزازعلائم وقوع زلزله گاهی گزارش میشود. نوسانات جریان نفت در مقیاس زیاد،درچاه‌های نفت قبل از زمین لرزه‌ها در قفقاز شمالی و چین رخ داد.

۸. با کمک برد الکترونیکی هشدار زلزله و سنسور

امروزه،تجهیزات زیادی برای تشخیص زلزله وجود دارد.ولی بعضی ازاینها امواج حاصل اززمین لرزه‌ها را ثبت میکنند.زمانی که لایه‌های زمین روی هم سربخورند.از آنها،انرژی زیادی خارج میشود.این یک نشانه اززمین لرزه است.طول موج امواج‌ها متفاوت است.بعضی از آنها سریعتر به زمین میرسند.قبل از اینکه،لایه‌های زمین روی هم سر بخورد، فعل و انفعالاتی شکل میگیرد، تا این مسئله انجام شود.

در زمان این فعل و انفعالات اگر طول موج‌های خاص آن را دریافت شود.خیلی راحت می‌توان زمین لرزه‌ای را  تشخیص داد.برد الکترونیکی به کمک سنسور این امر را برای ما راحت میکند.

نظری وجود ندارد

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *