Applicazioni scientifiche
Questo è il blog più adatto per scrivere messaggi che riguardano la ricerca e la strumentazione scientifica. Naturalmente parliamo sempre di realizzazioni da Maker, con un budget limitato. Anche se, in alcuni casi, si sfiorano argomenti della grande scienza, e con ottimi risultati.
Per approfondire questi argomenti si consiglia di consultare anche il sito Physics Open Lab
Ho realizzato la versione base (portatile) del vostro incredibile strumento (Theremino Spectrometer N.D.R.) e mi accingo ora a realizzare la versione BenchTop. Incredibile veramente! Non avrei mai immaginato di raggiungere precisioni simili con una webcam e un pezzetto di DVD!
Sono partito dallo strumentino del tutto simile al vostro, pubblicato e commercializzato da PublicLab, che effettivamente ha buone prestazioni, ma è meno versatile, personalizzabile e che, purtroppo, è anche più costoso nella realizzazione.
Sono quindi “approdato” ad un colorimetro/fotometro prodotto da IORodeo (USA), semplice ma curato nella concezione e realizzazione, con un discreto software di corredo. Naturalmente il colorimetro è diverso anche dal punto di vista costruttivo e prestazionale. Lo IORodeo Colorimeter è un po’ costoso, pensando sempre a livello di filosofia “Maker”, ma comunque ben sviluppato.
Alla fine sono arrivato al Theremino System che giudico il migliore, grazie anche all’ottimo software. Migliore sia come scheda del sistema che come spettrometro. Quest’ultimo è qualitativamente superiore agli altri e possiede un ottimo rapporto prezzo/prestazioni.
Allego due “scatti” fatti con Theremino Spectrometer, si tratta della ripresa di due sorgenti affiancate, una CFL ed un LED IR da 925 nm nominali e della ripresa del solo LED IR.
https://www.theremino.com/files/MarcoSpectrometer_CFL+IRLED.jpg
https://www.theremino.com/files/MarcoSpectrometer_IRLED.jpg
La taratura è stata fatta inizialmente sulle due linee della CFL a 436 e 546 nm. Nella immagine con le due sorgenti si può apprezzare la possibilità di spaziare dall’UV all’IR in un solo colpo!
Cari amici lettori del Blog Theremino, sono un radioamatore e scrivo a nome del Gruppo “Precursori Radiosismici” che si è costituito nella nostra Associazione Radioamatori Italiani (ARI). Occupandoci ovviamente di monitoraggio di segnali precursori elettromagnetici, quindi cosiddetti “radiosismici”, saremmo interessati a sapere come potremmo adottare il Sistema Theremino, finalizzato a questo utilizzo. Quali costi dovremmo preventivare? Inoltre sarebbe molto interessante lanciare un input agli Organizzatori e gestori del Sistema, al fine di conoscere la loro disponibilità a collaborare con il nostro Gruppo ARI in questa fase iniziale di ricerca. Un saluto cordiale e grazie ! Alfredo Gallerati (IK7JGI/ARI)
L’elenco di quel che serve è presto fatto:
– Un Geofono verticale
– Un Adc24
– Un Master
Costo totale meno di 90 Euro qui: http://www.thereminoshop.com/shop
Per questo progetto vi consiglio di mettervi in contatto con il geologo Angelo Dolmetta: http://comunitadigeologia.blogspot.it
Noi del sistema thermino saremo eventualmente disponibili, ma non siamo esperti di geologia per cui potremo aiutare solo per quanto riguarda l’elettronica.
Saluti – Livio
Scusami Livio, qual è il tuo cognome? Grazie !
Saluti cordiali
Alfredo Gallerati
Buongiorno, volevo chiedere, riguardo allo spettrofotometro DIY, se utilizzando il pezzetto di DVD in riflessione invece che in trasmissione( cioè se il pezzetto di DVD può funzionare come reticolo riflettente) o se ci sono più problemi che vantaggi. Questa mia domanda è perchè lo spettro riflesso mi sembra molto più “brillante” rispetto al DVD ed anche al foglio da 1000 righe/mm
Nelle nostre prove usare i reticoli in riflessione dava risultati peggiori. Probabilmente ci sono dei fattori che non conosco e non so spiegarti. Se ti resta il dubbio prova, magari otterrai risultati migliori dei nostri e in tal caso scrivilo qui.
Un particolare che abbiamo notato e che forse non abbiamo spiegato nella documentazione è che il reticolo è bene tenerlo a una certa distanza dalla lente della telecamera. Quindi ci vuole un po’ di tubetto di plastica nera, magari 5 o 10 mm che tenga distanziato il reticolo dalla lente. Di solito lo stesso paraluce dell’obbiettivo dovrebbe bastare ma in alcuni casi potrebbe essere utile aggiungere un po’ di millimetri di tubetto nero. Anche di questo non so spiegarti i motivi ma ho verificato più volte che migliora i grafici.
Sarebbe anche bene opacizzare (con carta vetro) tutte le superfici nere che possono creare riflessi. E quindi anche la superficie interna dell’eventuale tubetto distanziatore.
ok , grazie mille ho visto anche io che distanziando un po migliora ( usando però la lente e focalizzando) appena riesco a trovare la distanza ottimale lo scriverò
Si, anche col tubetto mettere bene a fuoco la lente è importantissimo.
Hi Livio, this is amazing work fratello! I was trying very hard to figure out how to install the theremino spectrometer. I was hoping you could help. I’ve tried using the information provided but I cannot figure it out. Was hoping you could help. I will be using your spectrometer software to help people with health issue for free.
Grazie e ciao,
Claudio…..
Non so proprio cosa dirti di più di quello che abbiamo scritto nei file PDF di documentazione. Abbiamo scritto tutto quello che sappiamo sull’argomento e ci sono le immagini di ogni particolare della costruzione.
Hai letto i file di documentazione che si scaricano da questa pagina?
https://www.theremino.com/downloads/automation#spectrometer
Se parli solo inglese puoi scaricare le versioni “ENG” e leggere il sito in inglese accedendo con questo link:
https://www.theremino.com/en/downloads/automation#spectrometer
Hello together,
my son do a lesson in Physics at school.
The lesson is, split light into Wavelengths.
So i say to him, lets try to build a Spectrometer.
There ist a great Projekt for this Question.
But we cant get the linked Trust USB Camera´s.
So my Question is, what ist the best FOV for the Theremino Spectrometer.
I mean what kind of lense will work.
A fisheye Lense or a Lense that will act like the human Eye.
What we found in the WWW.
– 1.8mm Lens – 170º FOV
– 2.1mm Lens – 160º FOV
– 2.5mm Lens – 130º FOV
– 2.8mm Lens – 115º FOV
– 3.6mm Lens – 85º FOV
– 6.0mm Lens – 50º FOV
– 8.0mm Lens – 40º FOV
– 12mm Lens – 24º FOV
Ther so much Web Camera´s availible, we cant make a choose.
Please give us a hint, which FOV ist the best to build the Theremino-Spectrometer.
Thank you very much.
Best Regards from Germany,
Michael and Joshua
Ps. Sorry for my unperfect English
Sorry we do not know the FOV of the camera used.
A normal WebCam with a medium FOV will be OK.
Maybe you must try many camera to get one good working.
The problem is not only the FOV but also the driver regulations, and also the infrared filter placed in a position wher you can remove it.
WebCams are cheap the only method to individuate the best cam is to try some of them.
Before to individuate the Trust we have tried 4 or 5 cameras.
Hello Livio,
after a sleepless night,i found this Web-Cam.
The IR-Filter should be in the lens system.
Resolution: 2 MP 1920×1080
Lens: hundert degree FOV
Supported OS Windows
Plug and Play UVC compliant
Controllable Features:
Brightness, Contrast, Saturation, Hue, Sharpness, Gamma, White balance,
Backlight contrast, Exposure
Is this Web-Cam usable for the Spectrometer?
It will work but it is impossible to know how will work without testing it.
As a principle, do not buy WebCams too much expensive, and maybe try two different cams.
As both of the mentioned Trust webcams are now fairly outdated could you please test some other generic cameras to suggest like the one in the link below ? this is the only model I could find in my country and the price is not even that cheap to just buy and test it
https://www.ebay.com/itm/USB-Webcam-Camera-6LED-16-Megapixel-With-Mic-Night-Vision-Web-Cam-360-Degree/402264389401
Thank you for your awesome efforts
This camera should work, but noone could know where is located the IR filter. In some camera it is positioned and glued in a way that makes impossible to remove it.
In addition some camera has the “Software Driver” with automatic adjustments, that change themselves and that cannot be disabled. In these cases it becomes difficult if not impossible to make good spectra.
There is no way of knowing these things except by buying a camera and trying it out.
We moved here the Flicker Meter messages.
Abbiamo spostato qui i messaggi sul Flicker Meter.
Greetings,
Thank you for this simple but effective design with real and practical applications for everyone.
Having build the FlickerMeter and tested various light sources and globes I can confirm your results and comments. In addition I found that all Dimmable LED globes tested had a high flicker (12-16%) rate even without dimmer while all NonDimmable LEDs had practically zero flicker.
Interestingly 12V dichroic halogen globes (downlights) had the lowest flicker of the incandescent globes with 1.4 % and zero with DC supply, giving also the best colour rendition and near infrared light important for eye regeneration at night. That to me would be the ideal reading light.
The screen of a tablet computer showed a flicker of 46%. The http://www.iristech.co Iris eye protection app lowered this value to 21% flicker.
Then I tested the flicker of an older Toshiba Satellite laptop and it showed no flicker at all, 0.1%.
How can that be? Is it possible that the flicker frequency is too high to be processed by the meter and software?
A few times while measuring I wished that the FlickerMeter would also give me also a frequency reading, for example when testing fluorescent lights and CFLs with electronic ballasts o r LEDs with dimmable power supplies
Thanks again for making this and many other excellent designs freely available!
Kind regards
ecc
The tablet flicker is produced by led retroillumination regulated by a raw PWM signal. This is a poor design, a better method is to drive the LED retroillumination, with a constant-current, switching power supply. The current is trimmed to get different illumination values.
Many monitors have constant current LED drivers, and so they have zero flickering. My monitors (Samsung SyncMaster 913n – more than ten years old) have zero flickering also if regulated with low luminosity.
As explained in the instructions, to measure the frequency you could use the Theremino SignalScope and WaveAnalyzer applications. But remember that we can only see low frequencies (about 200 to 300 Hz maximum).
It is important also to know that all the lamps connected to the 50 or 60 Hz power supply have a flickering frequency of 100 or 120 Hz.
Only dimmers can have an higher frequency, maybe 250 or 500 Hz and in those cases it will be difficult to measure the frequency, because our system is limited by the USB data exchange time.
Thank you, Livio for your explanations. That cleared up a few questions.
There then still remains a question: How will the FlickerMeter respond and what flicker index value will indicated if the flicker frequency is higher than > 300Hz and perhaps up to the 40 kHz range? Will it still show the correct flicker rate?
At frequencies above 300 Hz there are no more differences between pulsed light and continuous light, neither for humans nor for animals.
The application Theremino FlickerMeter should give correct values up to many KHz, because it controls all the mimimi and the maximum readings, sampled in a certain time interval. In this way, although the sampling rate is at most 500 … 1000 Hz, there are always some samples representing the minimum value and other samples representing the maximum value.
Ciao Livio, ho bisogno di un aiuto riguardo il Theremino Geiger. Ho cercato di seguire pedissequamente le istruzioni sul doc scaricabile. Ho anche scoperto che il cavetto Adapeter-Master (comprato su ebay insieme all’Adapter GA500-V3) aveva il signal e il +5V invertito. Ho un tubo SBM-20 (ne ho controllato la polarità quando l’ho collegato all’adapter). Connettendo il tutto ha funzionato egregiamente per alcuni minuti e poi ha iniziato a scaricare improvvisamente leggendo valori altissimi. Il fatto è che legge quei valori anche staccando il cavo sull’adapter (ma lasciandolo attaccato al master. Ho controllato la tensione ai capi del tubo e segna 236V. Possibile? mi aspetterei 400v dato che ho ponticellato come da istruzioni (ponticello-gnd segna 400V). Quali verifiche posso fare?
Grazie
Da quel che hai scritto non posso capire.
Comunque è normale che il cavo lasciato aperto (non collegato all’adapter) prenda disturbi indotti dalla rete elettrica e quindi conti da solo.
Ed è anche normale che se misuri con un tester ti vengano 200 volt o poco più.
Bisogna misurare con un partitore ad alta impedenza come spiegato qui:
https://www.theremino.com/blog/gamma-spectrometry/hardware-tests#hv
Scrivimi a engineering chiocciola theremino punto com
Così poi ci sentiremo per telefono o skype e lo sistemiamo.
ok, solo che non sono sicuro di riuscire a mettere su in tempo brevi un probe HV.
Appena possibile ti invierò il mio contatto skype. Grazie
Non c’è bisogno di costruire un probe HV, la tensione è giusta, devi cercare altri difetti.
Probabilmente è un errore stupido, magari il cavetto sbagliato o interrotto, o il jack che non tocca.
O forse il jack femmina mal saldato sul geiger adapter (guardare bene tutte le saldature con la lente a volte manca lo stagno).
Oppure, ma spero proprio di no, è il tubo geiger difettoso, ogni tanto capitano tubi che scaricano in continuazione (molti tick per secondo).
Per poterti aiutare dovresti dire qualcosa di più, ad esempio quanti tick al secondo (te li conta la applicazione Theremino Geiger).
Fai questa prova:
1) Se dissaldi il tubo geiger dal GeigerAdapter (e lasci il GeigerAdapter connesso al Master) allora smette di fare tick-tick?
2) Se in queste condizioni unisci tra loro i due fili che dovrebbero andare al tubo geiger fa un tick?
Se i due test precedenti sono andati bene (cioè il primo sta zitto e il secondo fa tick) allora è sicuramente il tubo Geiger che scarica al suo interno.
Poi fai la controprova:
1) Verifichi che il GeigerAdapter senza tubo geiger sta zitto
2) Colleghi il tubo geiger al GeigerAdapter.
3) Se inizia a fare tick-tick (più di uno al secondo) allora è il tubo difettoso.
Un dubbio… il tubo geiger lo hai collegato alle due piazzole rettangolari vero? Ti chiedo questo perché alcuni hanno collegato il positivo del tubo al ponticello del 400 volt, invece che alla piazzola rettangolare in alto.
Se non riesci a trovare il guasto mandalo a Lello e te lo aggiusterà velocemente senza farti spendere niente (sempre che non sia il tubo che non è riparabile e va ricomprato).
Mi aggiungo alla discussione perchè l’estate scorsa avevo avuto anche io qualche problema con il geiger adapter.
Non so se può essere qualcosa di analogo. Nel mio caso, dopo un po’ di prove (la tensione erogata era troppo bassa) avevo ricondotto la causa all’eccessiva umidità nell’aria.
Mi sono dotato di deumidificatore e misuratore digitale di umidità ed effettivamente tutte le volte che superavo una certa soglia di umidità (non ricordo bene, ma credo fosse oltre 80%) non avevo più conteggi.
Deumidificando l’aria (riuscivo a togliere solo il 10%, massimo 15% date le condizioni eccessive), dopo qualche mezz’ora tutto tornava tutto normale: avevo conteggi e la tensione era divenuta più accettabile.
Anche io avevo usato un SBM20.
Nel caso di Giacomo i conteggi sono troppi, se ho capito bene vere raffiche di impulsi. Probabilmente decine di impulsi al secondo. Quindi non può essere dovuto all’umidità.
Effettivamente può succedere che una umidità molto alta “bagni” il circuito stampato del GeigerAdapter e provochi perdite di corrente tra i componenti che lavorano ad altissima impedenza (gli zener che regolano la tensione soprattutto).
Una umidità così alta, non solo può modificare la tensione regolata, ma può anche catturare le particelle di polvere e unirle in uno strato appiccicoso che, alla lunga, potrebbe portare il GeigerAdapter a non funzionare più del tutto (in caso pulire con molta Dielina e pennello).
Una alta umidità può anche ossidare le parti in rame e le saldature e lentamente distruggere il circuito in modo irreparabile.
La soluzione però non è di deumidificare l’intera stanza (troppo costoso) ma di chiudere il Geiger Adapter in una piccola scatola di plastica e aggiungervi dentro una bustina di essiccante (Silica Gel).
Per rendere la scatola stagna si possono usare dei connettori, oppure far passare i fili da forellini e sigillare con colla (colla a caldo o anche vinavil).
Grazie per i suggerimenti, Livio,
le soluzioni più semplici sono le migliori!
Comincio un’altra discussione sennò viene troppo stretto. In risposta ad alcune domande di Livio: devo ancora fare le prove che mi hai detto (appena mi libero da alcuni impegni familiari); Avevo comunque collegato il tubo alle piazzole corrette.
Riassumo brevemente il funzionamento anomalo: collego il tutto come da indicazioni sulla documentazione, avvio il programma Theremino Geiger e l’HAL si avvia automaticamente, imposto HAL, tipo di tubo, ecc.. Dopo qualche secondo, iniziano i tick e per circa 5 minuti sento i tick casuali con misura a circa 100 nS/h nel mio soggiorno (esulto di gioia). Poi improvvisamente i tick diventano frequenstissimi fino ad avere le fattezze di un rumore bianco (ovviamente la misura sale a valori prossimi al Big Bang primordiale).
Comincio a pensare che il tubo sia difettoso.
Approfitto per chiederti anche un’altra cosa: il Theremino Geiger porta con se un l’HAL 6.1; posso stituirlo con l’ultima versione?
C’ho provato e la problematica si ripete lo stesso però!
Il software non c’entra di sicuro, l’unica possibilità (ma non credo proprio sia il tuo caso) è che stai utilizzando un altra applicazione thereminica che scrive sullo Slot che si usa per il geiger (solitamente lo Slot 1 se non lo cambi).
In casi rarissimi potrebbe forse anche succedere che i 5 volt dell’USB siano notevolmente instabili (USB difettosa), in questo caso sarebbe utile provare con un altro PC (o notebook, o tablet).
Comunque c’è una prova semplice che elimina ogni dubbio:
– Scolleghi il tubo geiger dal geiger-adapter e verifichi che non ci siano impulsi.
– Tocchi con le dita ambedue i due fili che andrebbero al tubo (non danno la scossa perché sono pochi microampere). E verifichi che ogni volta che li tocchi diano uno o due tick.
– Oppure metti in corto i fili che andrebbero al tubo e verifichi che facciano qualche tick.
A questo punto elettronica e software sono a posto. Quindi puoi fare la controprova, colleghi il tubo geiger (senza modificare nient’altro), e vedi che succede.
Se il tubo geiger è difettoso potresti scrivere al venditore e spiegargli cosa succede. I venditori sanno che ogni tanto i tubi fanno questo scherzo e potrebbe mandartene un altro senza fare storie. Oppure potresti comprarne un’altro da lui e, dopo aver verificato che il secondo funziona, rispedirgli il primo e farti restituire i soldi (se lo hai preso su eBay e non è passato troppo tempo il rimborso è assicurato).
L’HAL puoi sostituirlo ma non cambia niente. Gli HAL vanno tutti bene per il semplice lavoro che devono fare qui (niente Adc24, niente FastPwn, niente Encoders, solo contare impulsi).
Se tocco i fili con le dita, fa un click. Se li metto in corto, inizia il fruscio che ti dicevo e il valore di misura sale alle stelle.
Se li metti in corto può fare una raffica nel momento in cui fai contatto, questo è perché unendo i due metalli li strisci leggermente uno contro all’altro. Ma poi, una volta che il corto è stabile, deve stare zitto.
Anche toccando con le dita, a seconda di come tocchi, può fare pochi impulsi o anche una piccola raffica.
L’importante è che stia zitto quando è stabilmente aperto o stabilmente chiuso. Se non fa così scrivimelo, mai successo ma tutto può essere…
KEN ci ha scritto riguardo allo spettrometro e chiede:
1) E’ possibile analizzare spettri da 250 nm a 1100 nm?
2) Sullo spettro prodotto dal software l’asse X è la frequenza. Se l’asse Y non può essere usato per misurare l’intensità allora cosa misura?
Risposta 1:
La frequenza è misurabile da 250 nm fino a 1200 nm con buona precisione (+/-0.5 nm nelle migliori condizioni). Ma la ampiezza (quantità di luce) non è misurabile.
Risposta 2:
L’asse X è la frequenza con buona precisione.
L’asse Y è l’intensità, ma la precisione è così bassa che può essere usato solo per vedere dove si trovano i picchi.
Se si aumenta l’intensità della luce alcune frequenze saturano nella webcam per cui i rapporti di intensità tra le varie frequenze cambiano notevolmente. Se si diminuisce l’intensità della luce le misure che si fanno nelle valli sono praticamente solo rumore.
La dinamica tra i minimi e i massimi è pochissima per cui si lavora sempre con parte del grafico in saturazione e altre parti dominate dal rumore.
Inoltre alcune frequenze (infrarossi e ultravioletti) vengono rilevate con sensibilità notevolmente minore. E questo cambia moltissimo da una WebCam all’altra.
Non è possibile fare una taratura delle intensità perchè sarebbe valida solo nelle esatte condizioni in cui è stata fatta. Non appena si cambiasse la quantità di luce, la webcam, e il suo driver, modificherebbero la risposta e la taratura non sarebbe più valida.
Gli errori di intensità prodotti da tutte le cause sommate superano le decine di volte, e anche centinaia sugli estremi della banda.
Volendo avere delle acquisizioni di immagini all’infrarosso, cioe con una termocamera, avete qualche suggerimento da darmi su quale apparecchio comprare ma non tanto costoso? dopo varie ricerche sono arrivato al Flir che costa circa 245E,che ne pensate? http://www.flir.it/flirone/ios-android/
Grazie
Mi spiace ma non abbiamo esperienza su queste camere. Noi ci occupiamo solo di cose che si possono costruire fai da te e spendendo pochissimo.
Comunque tieni conto che non è una vera termocamera, ha una risoluzione molto bassa e una precisione di misura della temperatura intorno ai +/-5 gradi centigradi, nei casi migliori, e se il materiale che si misura ha la emissività giusta. In pratica è molto probabile ottenere errori di misura intorno alle decine di gradi.
Quindi se vuoi utilizzarla per vedere dove passano i tubi del riscaldamento andrà bene. Ma per fare misure funzionerebbe meglio un semplice termometro a infrarossi, che è più preciso e costa molto meno.
Hello!
Theremino Spectrometer v2.6 didn’t work in windows XP or windows Vista. Works fine with Windows7 . Can you make any suggestions how to make it work in windows XP?
thank you
We tested it on XP and it works. Can you please specify the error?
Maybe the problem is the webcam driver?
Can you see the camera image?
Hello,
Theremino spectrometer software is a great project! Thank you for that.
Could you please enable exporting spectra as text files or CSV files?
Thank you!
You could download the version 2.7 from here:
https://www.theremino.com/en/downloads/automation#spectrometer
The new “Save Spectrum” button creates a file, with intensity values normalized from 0 to 100%, but keep in mind that with a webcam these values are greatly approximated. The useful range of measurable intensities is very small and non-linear. As soon as the useful area is exceeded, up or down, the measurement errors become enormous.
Furthermore the webcam continuously changes the gain of the dark areas, to compensate for the bright areas, and the webcam driver changes the levels, to give a nice picture to look at. So it is impossible to calibrate the vertical scale.
So what you get is just a copy of what you see and cannot be used to make intensity measurements.
Hello Livio,
this is just great! I love it.
Thanks so much for this additional feature (write data file).
ciao, in merito alle presunte scie chimiche e irrorazioni di minerali pesanti ecc.. vorrei sapere se i sensori di polveri sottili presentati in questo sito, possono rilevare metalli pesanti ,grazie
Il sensore di polveri “vede” la polvere come possiamo vederla noi stessi, quando un sottile raggio di sole entra dalla finestra, in una stanza buia. Per cui non distingue tra metalli pesanti o leggeri che siano, microscopici granelli di polline, peli di gatto, batuffoli di lanugine ecc. E riesce più o meno a distinguere le varie dimensioni dei granelli dalla luce che riflettono. Per cui non ti servirebbe in questo caso.
Nessuno dei sensori di questo sito potrebbe rivelarle le particelle disperse nella atmosfera da eventuali scie chimiche. Che (se esistessero), sarebbero così diluite che nemmeno i costosissimi spettrofotometri potrebbero rivelarle.
L’unico modo utilizzabile sarebbe una analisi con reagenti. Queste analisi però evidenziano un solo componente. E si deve sapere in anticipo cosa cercare in modo da utilizzare il reagente giusto. Quindi per fare una ricerca del genere, dovresti procurarti dei campioni e portarli in un laboratorio chimico, indicando quali sostanze analizzare. Più numerose sono le sostanze, e più sono diluite, e più aumentano i tempi e il costo.
Questi test li hanno già fatti in molti e non hanno trovato niente di più dei soliti malefici inquinanti provenienti dalla agricoltura e dai gas di scarico, mille volte superiori a qualunque cosa si possa spruzzare dagli aerei. Anche ammettendo che da un aereo si scaricassero centinaia di chili di materiale, prima di arrivare a terra sarebbe talmente diluito da non essere rilevabile o comunque sommerso dalle migliaia di tonnellate di inquinanti provenienti da milioni di chilometri quadrati di strade e campi proprio accanto a noi.
Claudio Silvaggi ci ha chiesto:
Ciao, my name is Claudio and I’m looking for a way to measure frequency from a Rodin Coil which is placed inside a magnetic field which has a precession Larmor Frequency of about 120MHz. I would need some advice on how to achieve this. Grazie, Claudio
RISPOSTA
Ciao, do not know how you intend to use the Rodin Coil but keep in mind that 99% of what is written on it is fantasy or contains errors. Errors that for those familiar with electronics appear very evident. So you will most likely not measure anything, if not disturbances due to experimental errors.
To measure frequencies around 120 MHz you should use a frequency counter. But you should give it a valid signal to measure, so first of all you should pre-amplify the signal, know which circuits to use, etc… Probably you need an oscilloscope to fine-tune the electrical circuits. Once this is done, measuring the frequency would be the easiest part.
A device that could be useful is an SDR receiver connected to the USB. This device is a radio receiver, it makes the analysis of the frequency spectrum from 30 MHz up to over 1000 Mhz, and is also very sensitive.
Our SDR app is here, read the instructions.
https://www.theremino.com/en/downloads/automation#sdr
However my advice is to let it go. If you do not know exactly what to look for, how to measure it and how to build the circuits, you will not measure anything that makes sense. Provided that something really electronically measurable exists on this topic.
Surely there are things that our science still does not know. But most likely they are not measurable by means of electrical signals. And perhaps they are not measurable at all, because they could be beyond the quantum limits we know.
Salve,
mi piacerebbe realizzare il rilevatore di gas radon: theremino – camera a ioni. Dove posso trovare il progetto completo e un’indicazione dove reperire i materali?
Grazie
Come costruirla è spiegato in queste pagine:
https://www.theremino.com/hardware/inputs/radioactivity-sensors
https://www.theremino.com/blog/geigers-and-ionchambers/ionchamber-improvements
Se lo trovi troppo complesso potresti chiedere a Alessio (quelle semplici e economiche) o Marco (quelle professionali).
La mail di Alessio è qui:
https://www.theremino.com/contacts/producers
La mail di Marco è qui:
https://www.theremino.com/contacts/about-us#marco
Great project! I have some questions regarding this device and I would appreciate if you can assist me:
1- Does this spectrometer give the result (spectral output) with quantitative (x and y axis of graph) curve?
2- If yes; what is the definition of y axis in spectral graph? (Intensity? Power? Energy?) What is the SI unit?
3- We supposed as normal device the y axis shows intensity level. If the result shows the intensity distribution over frequency then is it possible we derive the amount of intensity by integration from the area under curved through interval [f1 ,f2] (visual frequency window)?
Thank you!
ENGLISH
Our spectrometer uses a WebCam and the WebCams are designed to give an image similar to that seen by the human eye. WebCams (and their drivers) are not designed to make measurements, so their output signal is highly non-linear and unstable.
The signal is compressed in the upper part and submerged by the noise in the lower part. So that the reasonably linear part (or that could be linearized with an algorithm) is too narrow and unstable for any practical use.
Moreover, the signal depends on a large number of adjustments, some of which are automatic and uncontrollable because they are performed inside the driver. Finally, each WebCam model behaves electrically differently and has a driver that processes data in its own way.
Therefore, only frequency measurements can be made.
ITALIANO
Il nostro spettrometro utilizza una WebCam e le WebCam sono progettate per dare una immagine simile a quella vista dall’occhio umano. Le WebCam (e i loro driver) non sono progettate per fare misure, per cui il loro segnale di uscita è altamente non lineare e instabile.
Il segnale viene compresso nella parte alta e sommerso dal rumore nella parte bassa. Per cui la parte ragionevolmente lineare (o che potrebbe venire linearizzata con un algoritmo) è troppo stretta e instabile per ogni uso pratico.
Inoltre il segnale dipende da un gran numero di regolazioni, di cui alcune sono automatiche e incontrollabili perché eseguite dentro al driver. Infine ogni modello di WebCam si comporta elettricamente in modo diverso e ha un driver che processa i dati a modo suo.
Per cui si possono fare solo misure di frequenza e non di intensità
Hello,
Theremino spectrometer software is a great project! Thank you for that.
Could you please enable exporting spectra as text files or CSV files?
Thank you!
You could download the version 2.7 from here:
https://www.theremino.com/en/downloads/automation#spectrometer
The new “Save Spectrum” button creates a file, with intensity values normalized from 0 to 100%, but keep in mind that with a webcam these values are greatly approximated. The useful range of measurable intensities is very small and non-linear. As soon as the useful area is exceeded, up or down, the measurement errors become enormous.
Furthermore the webcam continuously changes the gain of the dark areas, to compensate for the bright areas, and the webcam driver changes the levels, to give a nice picture to look at. So it is impossible to calibrate the vertical scale.
So what you get is just a copy of what you see and cannot be used to make intensity measurements.
Hello Livio,
Please can you help me with information how to use the Thermino spectrometer software on a Linux PC.
I have downloaded the Theremino Spectrometer software V2.7 and have tried to run it on my Linux (Mint) machine using the Wine but I get this message when it opens:
“Can not open: 0 AVerMedia BDA Analog Capture”
and the Video Input Device selection is unavailable and it does not pick up my web-cam, .
I have also unsuccessfully tried to run the Theremino Spectrometer software on my VirtualBox Win XP machine.
I read on the Linux page on Theremino web-site, that if an application uses USB devices (for example: web-cam) then I should use Mono instead of Wine, is that correct? I have never used Mono and would not know where to start.
I will be very grateful if I can be able to use the software on my system.
Thank you, David
Ciao David,
leggere i dati di una webcam è piuttosto difficile anche senza passare da macchine virtuali e simili. Molte cose possono andare male, primi fra tutto i driver della webcam che sono diversi per ogni sistema operativo.
Probabilmente non riuscirai con Wine e nemmeno con Mono, che è molto difficile da usare (dovresti ricompilare tutto con Sharp Develop e se anche ci riesci, quasi certamente non funzionerebbe).
Con VirtualBox forse hai qualche possibilità…
Quando ti scrive “Can not open: 0 AVerMedia BDA Analog Capture” dovresti cliccarci sopra. A questo punto dovrebbe apparirti un elenco con la tua WebCam e selezionarla.
Se la tua WebCam non appare nell’elenco allora non so proprio cosa potresti fare.
Hello,
what is the infrared limit in the display / X-axis range ? It was said in one answer: …1200nm ?
Did not download software, yet, but is there also possibility to work up to 1700 nm … or do I/ we have to extend / modify the software?
Regards
Ralf
We have published more than 120 apps … so I suppose you’re talking about the Theremino Spectrometer.
The Spectrometer scale can be trimmed from 50 nm to 2000 nm.
But this is valid only for the software.
I don’t think you will be able to reach these limits with the hardware.
You should:
– Rotate the elements differently and review the diffraction angles.
– Use a grid with a different number of lines per millimeter, so as to be able to stay in the useful field that is seen by the WebCam.
– Use lenses that let pass those extreme wavelengths (I don’t think they exist, in their place particular reflecting materials and parabolas are used)
I installed Spectrometer v2.5 and v2.8 on my system Win10-x64 Pro (10.0.18362.449). Unfortunately, the software does not display anything from Camera. Input window is gray. No spectrum is displayed. But the camera-led is going on. – hmm. I used two cameras (Microsoft VX-7000 and Trust Webcam) both the same. These work fully under a Windows app.
Start Sprectrometer with admin-rights and in emulation modes – all time the same.
Any idea ?
With Windows10-64 pro and all the camera we tested it works.
Try to delete the INI file.
Try to use the video in controls (Regulations and Format panels) and change the resolution and compression.
Thanks Livio,
have delete the INI-File. Cannot change the compression (is only one format in the box) and have tested all resolutions .. nothing.
Have you any debug options in your program so we can find .. ?
In Windows Protocols i find absolutly nothing.
Have testet (the same cameras) on second PC under Windows 1o Enterprise (10.0.18362.418) and works. Bring up the OS now to newest version and see what happens.
Maybe the non working system needs to install something. Some compression driver for example.
Try also to reinstall DotNet 3.5 and 4.0
Ciao a tutti,
avrei bisogno di una informazione.
Ho un pico kit v4.1. L’ho programmato e tutto sembra funzionare correttamente. Per ora collego dei sensori ambientali alimentati a 5V (negli input ADC non cancellati poichè lo utilizzo in wi-fi). Volevo chiedere se è opportuno anteporre una resistenza (eventualmente mi dite voi di quanto) tra l’uscita del sensore e l’ingresso del pico kit poichè non ho capito, dal datasheet del pico kit, se gli input accettano segnali fino a 3.3V.
Inoltre dal datasheet leggo che il power supply del pico kit è max 3.6V per questo ho un po’ di confusione.
Cosa sbaglio in questa interpretazione?
Grazie
Giacomo
Gli ingressi dello Esp32 (e anche dei Master) lavorano da 0 a 3.3 volt.
Se hai un segnale che va fino a 5 volt puoi interporre una resistenza in seria da 10k per limitare la corrente. Ma in questo modo la parte da 3.3 a 5 volt verrà limitata a 3.3 volt dai diodi di protezione interni al chip, e non sarà più misurabile (ad esempio con un ADC).
Per cui se ti basta un segnale ON/OFF puoi utilizzare un singolo resistore in serie, ma per misurare tutte le variazioni da zero fino a 5 volt dovresti interporre un partitore resistivo, ad esempio 4.7k in serie e poi 10k verso massa.
La alimentazione del CHIP Esp32 è al massimo 3.6 volt. Ma il chip viene alimentato da un regolatore 3.3 volt che si trova sulla scheda PICO_KIT. Quindi si DEVE alimentarlo dal 5 Volt. Si può fornire il 5volt attraverso il connettore USB, oppure utilizzando i PIN marcati 5V e GND.
Dato che il CHIP Esp32 è alimentato a 3.3 volt i suoi segnali sono da 0 a 3.3 volt, sia in ingresso che in uscita.
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Già che siamo sull’argomento scrivo una nota importante che abbiamo scoperto in questi ultimi giorni lavorando sulle uscite per i motori Stepper.
1) Quando con le uscite dello Esp32 si pilotano carichi capacitivi superiori a poche decine di pF, ad esempio un cavo schermato di un metro che fa già dai 50 ai 300 pF, o anche solo fili di collegamento lunghi qualche decina di centimetri…
2) E peggio ancora, quando su queste uscite si inviano segnali che cambiano con molta frequenza, come i PWM o gli STEPPER (in costruzione)…
In questi casi possono accadere difetti di ogni genere, errori sui segnali e anche perdita della comunicazione.
Questi difetti accadono perché nelle commutazioni lo ESP32 non limita la corrente di uscita a valori ragionevoli (ad esempio 10 mA) ma fa tutto quel che può per caricare la capacità con la corrente più alta che riesce a dare. Dalle simulazioni si direbbe che arriva a 3 ampere, sicuramente non sarà vero ma comunque “spara” fuori una corrente esagerata creando due tipi di problemi.
1) Le armoniche delle commutazioni interferiscono con il segnale WiFi.
2) La alimentazione cede durante le commutazioni e si verificano errori di ogni genere.
Fortunatamente esiste una semplice soluzione: aggiungere un resistore in serie ad ogni uscita dell’Esp32 che deve pilotare carichi capacitivi superiori a poche decine di pF.
Un resistore da 330 ohm può andare bene nella maggioranza dei casi. Con questo valore la corrente viene limitata a circa 10 mA e si riesce lo stesso a pilotare carichi da molte centinaia di pF (ad esempio un cavo schermato da alcuni metri), con segnali ad onda quadra fino a 300 KHz, e anche un po’ oltre.
Volendo pilotare capacità più alte o aumentare la frequenza trasmissibile, si potrebbe diminuire il resistore fino a 100 ohm. Meglio non scendere oltre, in modo da evitare i problemi detti all’inizio.
Quindi con 100 ohm e capacità da 300 pF si potrebbe arrivare fino a 1 o 2 MHz. Mentre con 100 ohm e capacità di 30 pF, si potrebbe arrivare fino a 10 o 20 MHz.
Questi calcoli sono per garantire una onda quadra con fronti abbastanza ripidi, cioè tempi di commutazione inferiori a un decimo del tempo totale del periodo.
Grazie Livio
Buongiorno, proponendo in vendita un kit formato da una schedina ESP-01 (famiglia ESP8266 per Arduino che poi l’utente finale correderà di alimentatore, rele ed altri componenti ) con sw a bordo e un app per telefono, dovrei richiedere marcatura CE? Grazie
Se fosse un prodotto destinato agli utenti finali, e ancor più se in vendita nella grande distribuzione (supermercati e negozi, con scatola, blister, istruzioni per l’uso…) allora dovresti richiedere il marchio CE.
Ma se lo venderai su eBay, sotto forma di “componente per il fai da te”, e considerando anche il fatto che è un apparecchio che funziona a bassa tensione e sicuramente non pericoloso, probabilmente potrai venderlo senza problemi anche senza il marchio CE.
Buongiorno,
ho realizzato uno spettrofotometro “casalingo”, e usando Theremino ho realizzato due video che ho usato per le mie classi dell’ITT. Gli indirizzi sono: https://www.youtube.com/watch?v=z_yrlyJW21Q e https://www.youtube.com/watch?v=ogCmaEe3ub8.
Buona giornata, Silvio
Grazie di aver condiviso i tuoi esperimenti.
Abbiamo aggiunto i link ai tuoi video anche in questa pagina:
https://www.theremino.com/downloads/automation#spectrometer
I was hoping to use an AI Thinker ESP-32 CAM as the webcam for the Theremino Spectrometer. I was wondering if there is any ability to modify the program to utilize IP cameras? If not, I am also unable to view the ESP-32 CAM on anything other than a web-browser. Has anyone here successfully used an ESP-32 CAM for the spectrometer, if so I would greatly appreciate knowing how you achieved this.