Réalisation de capteurs pour enregistrer des ondes sismiques

Un travail de Jean Christophe Bernard

Je me suis inspiré du matériel présenté dans Sismodémo  pour réaliser les deux capteurs nécessaires à l’enregistrement des ondes sismiques au collège. C’est un travail très simple et peu coûteux qui, si la soudure vous est étrangère ou si vous ne disposez pas du matériel pour souder, peut être réalisé au collège par un collègue de technologie.

Lien avec le programme : L’activité interne du globe.

Exemples d’activités : Modélisation de l’enregistrement d’ondes avec un dispositif adapté.

J’ai commandé les capteurs Piezo-élèctriques et la fiche jack chez Conrad (http://www.conrad.fr) pour un coût très faible :

• 2 Transducteurs céramiques  piezo 0,70 € /pièce
• 1 prise Jack mâle 3,5 mm stéréo 0,45 €/pièce

Pour le reste du matériel je me suis servi essentiellement de pièces de récupération :

• câbles blindés provenant d’un ancien casque audio (ou sinon au mètre environ 0,80 €)
• polystyrène d’emballage
• scotch double face 

Première partie : le câble.

Il faut deux morceaux de câble blindé de même longueur (prévoir une longueur assez importante) que l’on dénude à chaque bout.

Deuxième partie : soudure au niveau des transducteurs piézo.

Le blindage du câble est soudé sur la grande partie de la cellule piézo et le câble central sur la petite partie.

Troisième partie : soudure au niveau de la prise Jack.

Pour éviter l’utilisation d’un adaptateur double prise jack ( photo ci-dessus) permettant de relier deux prises jack mono pour sortir avec un signal stéréo au niveau de la carte son, je soude les deux câbles sur la même prise jack stéréo, les deux masses étant reliées ensemble (voir schéma ci-dessous). L’avantage est une simplicité de branchement et un moindre coût, l’inconvénient est que l’on ne peut plus mettre en place de générateur de Top (Topeur). Dans le cadre du collège, ce matériel ne me semble pas indispensable.

Quatrième partie : le support pour les cellules piézo.

Je colle à l’aide de scotch double face les cellules sur de petites plaques de polystyrène rigide. Elles pourront être ainsi maintenues plus facilement sur le support sur lequel on veut faire les enregistrements.

Il n’y a plus qu’à brancher la prise jack sur l’entrée ligne de la carte son de l’ordinateur et placer les deux capteurs sur un support sur lequel on va provoquer un choc ou une cassure permettant de fabriquer des ondes de choc. L’enregistrement se faisant avec le logiciel Audacity.

L’utilisation de la technique d’enregistrement et les différentes possibilités sont très bien détaillées sur le site de Sismodémo.