Simulazione di un geofono utilizzando pSPICE

Abstract

Questo lavoro studia il modello pSPICE (personal Simulation Program with Integrated Circuit Emphasis) di un geofono. Perché un modello pSPICE? La principale utilità di un modello (che va al di là dello studio asettico della funzione di trasferimento) è quello di interfacciarsi con il dispositivo elettronico che ne estende la risposta (è difficile oggi trovare un sismografo che non sia generosamente aiutato da un qualche misterioso dispositivo di feed-back). Mentre è relativamente facile indurre pSPICE a risolvere semplici problemi meccanici è molto più difficile indurre blasonati simulatori per sistemi meccanici ad incorporare un circuito elettronico. Il lavoro presentato parte da misure fatte su un geofono S-13 per costruirne il modello, che viene verificato con misure reali. Il modello viene usato per studiare il comportamento del geofono simulandone l’invecchiamento del magnete ed il comportamento ad alta frequenza (effetto dell’induttanza della bobina di pick-up). Viene mostrato come interfacciare il modello ad un semplice estensore di banda utilizzando il metodo di Lippmann, e vengono confrontate le risposte del geofono simulato prima e dopo l’espansione di banda. Infine viene simulata la risposta del modello a un terremoto reale, mostrando come operare sul resistore di smorzamento per evitare la saturazione per forti segnali. Questo lavoro può rappresentare il punto di partenza per chi voglia costruire, o soltanto capire, un sismometro a bilanciamento di forze.