Low power mems accelerograph for strong motion seismic activity
Creators: name: Σοφιανίδης, Ιωάννης Νικολάου
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2020
Subjects: Χαμηλής ισχύος
Μικροηλεκτρομηχανικά συστήματα
Παρακολούθηση δομικής υγείας κτηρίων
Καταγραφή ισχυρών σεισμικών φαινομένων
Low power
Microelectromechanical systems (MEMS)
Structure health monitoring
Strong motion seismology

description: This project is about the study, design and implementation of a sensing device, which can obtain and store to a memory device, acceleration data, in real time. The device was designed to be used in Structure Health Monitoring as a model seismographer. It is important that acquired data are processed by a special software on the computer instead of the device’s processor. The device can be easily used in every activity natural or not, where high sensitivity is required, like vehicle monitoring, volcano monitoring and even for sport activities. The construction is based on the MSP430FR5969 microprocessor. It uses the ADXL355 and ADXL362, two 3-degree of freedom sensor, returning acceleration. For data storing a SD-card module was used. Also, a serial connection was used to provide synchronization in real time. Also, the microcontroller program as well as the computer software for data analysis on the saved data, were developed. Using the device to record the movement of a simulated earthquake, the correct functioning of the hardware was confirmed. Also, the data collected from the 2 accelerometers contain the acceleration information and can be further analyzed to reach conclusions about the structure’s health status and every other information is needed.
description: Η εργασία αφορά την μελέτη, τον σχεδιασμό και την υλοποίηση μιας μετρητικής συσκευής, η οποία μπορεί, σε πραγματικό χρόνο, να καταγράφει και να αποθηκεύει μετρήσεις επιτάχυνσης. Η συσκευή κατασκευάστηκε ώστε να χρησιμοποιηθεί στην καταγραφή σεισμικών δονήσεων σε κτίρια, ως πρότυπος σεισμογράφος. Σημαντικό είναι το γεγονός, πως η επεξεργασία των δεδομένων γίνεται με την βοήθεια ειδικού λογισμικού στον υπολογιστή και όχι στην μετρητική συσκευή. Η συσκευή μπορεί εύκολα να χρησιμοποιηθεί σε οποιαδήποτε δραστηριότητα φυσική ή τεχνητή όπου απαιτείται καταγραφή της κίνησης με υψηλή ακρίβεια όπως για την καταγραφή κίνησης οχημάτων, για παρακολούθηση ηφαιστειακής δραστηριότητας και ακόμα και για αθλητικές δραστηριότητες.. Η κατασκευή στηρίζεται στον μικροεπεξεργαστή MSP430FR5969. Χρησιμοποιεί τα ADXL355 και ADXL362, δύο αισθητήρες που επιστρέφουν μετρήσεις επιτάχυνσης. Για την αποθήκευση των δεδομένων χρησιμοποιήθηκε μια κάρτα μνήμης SD-card. Χρησιμοποιήθηκε ακόμη σειριακή επικοινωνία για κατάλληλο συγχρονισμό του συστήματος με τον πραγματικό χρόνο. Επίσης έγινε ανάπτυξη του προγράμματος του μικροελεγκτή, καθώς και ανάπτυξη λογισμικού για την ανάλυση των αποθηκευμένων δεδομένων. Κατά την χρήση της συσκευής για καταγραφή της κίνησης προσομοίωσης σεισμού, επιβεβαιώθηκε η ορθή λειτουργία του υλικού. Τα δεδομένα που συλλέχθηκαν από τα 2 επιταχυνσιόμετρα περιέχουν την πληροφορία της επιτάχυνσης και μπορούν να αναλυθούν περαιτέρω για την εξαγωγή συμπερασμάτων όπως η δομική κατάσταση ενός κτιρίου κ.α.