Creación y recepción de campos electromagnéticos con RaspberryPi

Transmitir y recibir en sí mismos no tiene nada que ver con las microcomputadoras. Puede usar un generador de onda sinusoidal, un amplificador de potencia acústica que puede producir un voltaje y una corriente de salida lo suficientemente altos como para impulsar el bucle de su transmisor, un amplificador de micrófono diseñado para un micrófono electrodinámico (que puede necesitar o no dependiendo de la sensibilidad del bucle de su receptor), y algo para procesar la señal capturada.

No describe qué tipo de procesamiento va a realizar, pero una microcomputadora lista para usar como Raspberry Pi podría ser una buena solución como dispositivo de procesamiento si no está muy familiarizado con la electrónica y si su costo, peso y consumo de energía es apropiado para ti. Si es así, también es posible usarlo como un generador de onda sinusoidal de software que también será más fácil de reconfigurar que uno puramente electrónico.

Sí tu puedes. No hay ninguna razón por la que no pueda hacer lo que sugiere, pero como dijo Chuck, se encontrará con algunos problemas.

El más grande que veo probablemente esté transmitiendo energía. Solo puede extraer ~ 250 mA del Arduino, por lo que tendrá que superar esa limitación de alguna manera (no debería ser tan malo).

El otro problema es la estabilidad de la forma de onda del transmisor. La mayoría de los sistemas tienen una bobina de tronzado (el GEM2 es un ejemplo; busque algunos documentos, creo que tal vez de Fitterman, sobre el uso de Qcoil) aproximadamente 1/3 del camino entre el transmisor y el receptor. Sin eso, cualquier desviación del sistema tanto en tiempo como en amplitud será difícil de explicar.

No tengo idea de qué tan preciso es el tiempo o incluso cuál es la tasa de digitalización en un Arduino. Idealmente, le gustaría tener varias frecuencias entre, digamos, unos pocos cientos de Hz y tal vez 50-100 kHz (si estuviera construyendo un instrumento de campo adecuado), pero creo que una frecuencia donde pueda obtenerla como prueba de concepto aún sería Impresionante si funciona.

Hay muchos más problemas con los que estoy seguro de que te encontrarás, pero creo que estos son los más importantes. Creo que Chuck tiene una gran idea: comenzar con un receptor VLF. Haz que funcione, y luego puedes usarlo como receptor para tu sistema FEM.

Su sistema se desviará, y desviará mucho, estoy casi seguro (incluso los comerciales lo hacen). No te desanimes. Si puede repetir las mediciones en el mismo lugar, o incluso mejor construir una bobina de calibración sobre la que pueda caminar, entonces puede caracterizar su deriva y todo estará bien con el mundo.

Me encantaría saber cómo va este proyecto. Felicitaciones a usted por intentar esto. Por favor, manténganos actualizados y háganos saber si podemos ayudar.

Andy (geofísico investigador del USGS y usuario diario de instrumentos FEM)

Está a punto de descubrir por qué los equipos HLEM son tan caros. Está hecho con mucho cuidado e ingenio. En Michigan Tech tenemos un Apex Parametrics Max Min I y un Geophex GEM-2 y funcionan muy bien.

Es posible que desee comenzar de a poco. Diseñé un modelo de mesa para HLEM que usa un generador de señales, un osciloscopio o DVM y pequeñas bobinas.

La referencia es Journal of Geological Education, v50, no 5 p594. MODELOS DE MESA PARA GEOFÍSICA ELÉCTRICA Y ELECTROMAGNÉTICA Charles T. Young Department of Geological Engineering and Sciences, Michigan Technological University, Houghton, MI 49931, (906) 487-2072, fax (906) 487-3371, ctyoung@mtu.edu

Puedo enviarte un PDF si quieres. Mi correo electrónico está abajo.

En realidad, creo que tendría mucha más suerte intentando emular un receptor VLF como un Geonics EM-16 o un ABEM Wadi. Son tan útiles como HLEM pero serían mucho más simples de construir porque son solo receptores.

Chuck Young (Profesor Emérito de Ingeniería Geofísica, Universidad Tecnológica de Michigan)