Sismómetro

Qué es

Se trata de un sensor de vibraciones muy preciso. Es capaz de detectar pasos, palmadas o incluso la voz de personas cercanas. Nos avisa mediante unos LEDs que lucen más o menos en función de la fuerza de la vibración detectada.
Puedes descargarte un tutorial en PDF para construirlo.





Cómo funciona

En las imágenes de abajo se muestran dos sismómetros con sensores de movimiento diferentes, uno es una bobina de un teléfono y el segundo es la bobina de un relé. El funcionamiento del sistema se basa en la amplificación de pequeñas intensidades de corriente inducidas en la bobina cuando vibra un imán suspendido sobre ella.
sismometro_vista_(9).jpg
Sismómetro, ver.1 con bobina de teléfono
sismometro_2_004.jpg
Sismómetro versión 2 con bobina de relé



La amplificación de la señal inducida se realiza en dos etapas usando amplificadores operacionales.
1º Etapa de amplificación: se usa un amplificador operacional como amplificador inversor con una altísima ganancia de tensión (A=-200 000, A=R1/Rbobina=-10MΩ/50Ω)
2º Etapa: se usa un amplificador operacional como comparador de tensiones, de forma que sólo cuando la tensión amplificada en la primera etapa sea menor que un valor de referencia de tensión (tensión modificada mediante el potenciómetro R2) se va a iluminar un diodo LED.

Lista de componentes

  • Bobina de teléfono (o de relé de 9 V en su defecto)
  • 2 OPAM 741
  • 2 Zócalos 8 pines redondos
  • R1 10 MΩ, 1/4 W
  • R2 Pot 10KΩ (PT10, de ajuste vertical)
  • R3 470 Ω, 1/4 W
  • LED de 5mm
  • Imán (pastilla rectangular)
  • Cordel fino (para suspender el imán)
  • Conmutador de dos circuitos (6 patillas)
  • 2 Conectores para pila de 9 V
  • 2 Pilas de 9 V
  • Placa de baquelita perforada (aprox 5x5 cm)
  • 1 m Cable (Wirewrap Kynar 30, Ok Industries)
  • 1 m Cable fino (0.22 mm2 o similar)
  • 4 tornillos M3 25 mm + tuercas + arandelas
  • Listones de madera de sección 3x1cm para estructura
  • Contrachapado de 4mm espesor para base (20x30 cm deben ser suficientes)

Circuitos

El circuito eléctrico te lo muestro etiquetado por bloques de funcionamiento.

sismometro_labeled.jpg
Sismómetro, esquema eléctrico


Placa del Circuito

Te muestro el circuito eléctrico montado sobre una placa de Circuito Impreso, con los componentes etiquetados para idendificarlos.
sismometro_2_placa_CI_labelled.jpg

Ajustes

Sitúa el imán sobre la bobina, ajusta el potenciómetro (R2) justo en el punto en que el led se apague y no parpadee. Separa el imán, el led debe seguir apagado. Coloca el imán suspendido de un péndulo muy cerca de la bobina pero sin tocarla. El led sólo debería parpadear cuando el imán se moviese cerca de la bobina.

Fotos y vídeos


Te muestro un álbum de fotos del sismómetro.