INDEX PAGE LS8000
会社白山工業
電源外部電源:6〜9V、内蔵電池:単2形4本
消費電流240mA (外部電源に 6V , 20Ah のバッテリを用いると計算上は約 3.5日間測定できるが 2日程で充電する様にしよう)
ちなみに自然地震観測仕様におけるマニュアルには測定時: 70mA、待機状態: 150μA、GPS 時刻校正時: 220mA と書いてあった。
入力差動(平衡)入力・入力インピーダンス1MΩ
分解能16Bit / ±2.5V
データ形式サンプリングにおいて、スタック長の最後の 2秒間を使って、次のスタックのスタートタイミングを GPS 時計に合わせる為、記録されるデータには 最後の 2秒間分のデータが無い。
サンプリング100 Hz100 Hz200 Hz200 Hz
スタック長100 Sec200 Sec100 Sec200 Sec
設定可能スケジュール数128646432
データ点数9800198001960039600
ゲイン・ローパス2,10,30,100,300,900倍 及び 30,60,120,240Hz or None
時刻精度GPS:±5μ秒、基準時計:±1ppm。設定・表示に使われる時刻は世界標準時である。
アンテナケーブル長5m (標準)。また 10m, 20m, 30m, 50m もオプションであり、中継アンプを使えば最大 100m迄延長できる。

注意事項・その他

wAssist.exe , App.exe の使用上の注意 wAssist を使ったスケジュールの設定手順
  1. まずアプリを立ち上げる前に PC と LS8000 間のケーブルはつなげておく事。それから wAssist.exe を起動させる。
  2. 新しくスケジュールを組む時は [ ファイル ]-[ 新規作成 ] から作れば良い。
  3. 既に作ってあるファイルを読み込む時は [ ファイル ]-[ 開く ] から作れば良いが、 [ 設定可能エリア数 ] が [ 128 ] になってしまっているので、 [ サンプリング ] 又は [ スタック長 ] のボタンを押し直したりして、 [ 64 ] にする必要がある ( 100Hz*200s or 200Hz*100s の時 ) 。
  4. スケジュールの設定において、特に何も考えないなら [ しきい値 ]-[ 999mV ] 、 [ デットタイム ]-[ 0msec ] にしておけば良い。
  5. [ オート測位 ] であるが、 [ No ] にして直接座標を入力しておいた方が無難である。 [ Yes ] にすると最初の測定の 5分前に測位をしてくれるが、もしこの時点で衛星が十分 ( マニュアルには 4つ以上とあるが、実際には 5つ以上必要の様だ ) 捕獲できていないと座標が特定できず、測定自体が開始できなくなる (多分) 。
  6. マニュアル測位時の GPS 座標の入力方法は、例えば名古屋大学E館内の重力基準点は、N35度09.098分、E136度58.312分、46.1940m であるが、 LS8000 には N3509.098、E13658.312、46.1940 と入力する。
  7. [ 送信 ] ボタンを押す。この時、 LS8000 の液晶パネルの [ Measure End ] 部分が一瞬点滅するので、ちゃんと確認しておく事。
  8. 最後に LS8000 上でスケジュールを開始させる。この作業を行う前に、時間がある場合は、 [ System ] -> [ ↓ ] -> [ ↓ ] ボタンを押して、 [ SYS04 Time Adj. ] を実行しておくと良い。これは時刻較正をしてくれるのと同時に衛星捕獲数も表示してくれるので、どの程度の衛星捕獲率かを知っておくのに便利だからである。較正したら [ Esc ] ボタンを押して [ Measure End ] の表示状態に戻しておく事。
  9. 基本的には、 [ Set ] -> [ Enter ] -> [ Enter ] -> [ Enter ] とボタンを押せばスタンバイ態勢に入る。 具体的な設定手順は以下の様である。
    1. [ Set ] ボタンを押すと [ SET01 Title ] と表示され、タイトル名が出てくる。ここでちゃんと自分が送信したスケジュールかをチェックする。
    2. [ Enter ] ボタンを押すと [ Setting OK? ] と表示される。
    3. [ Enter ] ボタンを押すと [ Area 1/064!03 1 \n Start? ] 等と表示される。ちなみに、各パラメータの意味は以下の通りである。

      [ 064 ]エリア数
      [ ! ]前回の時刻較正結果を示し、 [ o ] の時成功、 [ ! ] の時失敗
      [ 03 ]現在捕獲されている GPS 衛星の数
      [ 1 ]測定 status 値で、この段階では必ず [ 1 ] になっている

    4. [ Enter ] ボタンを押すと [ Area 1/064!03 2 \n 08:15 08:12:35 ] 等と表示される。この時測定 status 値は [ 2 ] なっている筈で、これによりスタンバイ完了である。また、測定 status 値の前に [ G ] が表示される事があるが、これは測定中と、測定開始直前に表示される。意味は不明。
    5. ちなみに測定 status 値の内訳は以下の様になっている。

      0設定待ち
      1初回測定待ち
      2測定待ち
      3トリガ待ち
      4測定中
      5測定完了

  10. 以上で完了である。
App を使ったデータの吸い上げ手順
  1. App.exe を立ち上げる。 LS8000 は電源を入れておくべきだが、ケーブルは繋げておいてもおかなくても良い。
  2. 既に LS8000 の電源が入っていて、ケーブルも繋がれている時は、 [ 機器情報取得 ] ボタンを押すとスケジュール情報が取り込まれる。ケーブルが繋がれていない時は繋ぐと自動的に [ 機器情報取得 ] を行ってくれる。この時 App 画面の下部に通信状態が表示されており、 [ C ] が表示されている時はリトライを繰り返している時である。
  3. [ 機器情報取得 ] が完了したら、スケジュールを全て見てみる。リトライ回数が 1回以上あったり、通常よりも通信に時間がかかる様な事があると、大抵読み込を失敗していて、スケジュールの値が間違って表示されている。この状態で [ 高速回収 ] を行っても途中でコケたりするので、ちゃんと正常なスケジュールが回収されるまで [ 機器情報取得 ] を繰り返した方が良い。
  4. [ 高速回収 ] ボタンを押す。以下の設定を確認したら、 [ 高速回収 ] ボタンを押す。

    リトライ回数15 回 ( Default のまま )
    受付待機時間35 msec ( Default のまま。旧 App では 500 が推奨値だった )
    回収方法エリア保存 ( Default のまま )
    回収範囲全て or 指定
    保存ディレクトリデフォルトのまま ( App.exe のあるディレクトリ ) が良い

  5. 吸い上げ時間は [ 旧 wAssist ] に比べ約 8 倍速くなっている。

    機種1 エリア分の吸い上げ時間64 エリア分の吸い上げ時間
    wAssist約 40 秒約 42 分 40 秒
    App約 5 秒約 5 分 20 秒

  6. たまに途中で吸い上げに失敗する事がある。こうなると [ Ctrl + Alt + Del ] で App を強制終了させて、再び App を立ち上げる事になるが、そのまま [ 機器情報取得] を行ってもエラーが起こるだけである。吸い上げに失敗したら App の強制終了に加えて、 LS8000 の電源を一度切って、再び入れ直す必要が有る。
  7. どうやっても App で吸い上げられない時は、最終手段として 旧 wAssist で回収する方法がある。但し吸い上げ速度は App に比べて約 8 倍遅く、また吸い上げられたデータファイル自体も壊れている物が大抵幾つか含まれているので、必ずファイルが正常かチェックする事。基本的に、スタック回数が全サンプリング点で同じかどうかを調べれば良い。
  8. 以上で完了である。
疑問点・問題点


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会社三弘 (Sanko) & サンテックス (SunTex)
AD入力電圧範囲±5V (に設定してある。 ±1 , 2 , 10Vにも設定可能)
分解能16Bit (シングルエンド)
入力インピーダンス10MΩ + 100pF以下
絶対誤差・直線性±0.1%以下 及び ±0.01%以下
許容最大入力電圧±15V
チャンネル時間差7.2μ秒 (但し 16ch毎の各 ADボードは同時にサンプリングしている)
最高サンプリング周波数fmax = 128KHz / ch数 となる。 96ch全部使うと約 1.3KHzとなる (しかし PC と AD 間の I/O の事は考えていない)。
時刻同期方式外部 GPS クロック 1KHz (外部クロックは H 又は L レベルになっている期間が短い方でも 2μ秒以上である必要がある為、 1MPPS 等の GPS クロックは入れられず、最大で 250 KHzまでである)
アンプ増幅率1 , 2 , 10 , 100 , 300 , 1000倍
LPF 遮断周波数500Hz
減衰特性12dB/Oct , 2次バタワーズ
PCPC9821Xa13/K12 (Pentium 133MHz , Memory 16MByte)
無停電電源のバックアップ時間約10分 (20℃、700Wにて)
SST・総重量約220kg
付属のケーブルイメージファイル ⇒ [概要図][結線図その1][結線図その2]
5つのコネクターボックスがあり、そこから 3ch分 (地震計3成分に相当) のケーブルが枝分かれしている。このケーブルシステムが 2つあるので、 10個の 3成分地震計 (30ch分) を繋ぐ事ができる。現在 4.5Hz 地震計のコネクタケーブルが取りつけてある。

周波数コード
外部クロック外部クロックの分周比を決めるコード表である。一般には SST は 1KHz の GPS クロックを使うので、64(40H) が 1KHz を示す
64(40h)180(50h)1/10096(60h)1/10000112(30h)1/1000000
65(41h)1/1081(51h)1/100097(61h)1/100000113(71h)1/10000000
66(42h)1/282(52h)1/20098(62h)1/20000114(72h)1/2000000
67(43h)1/383(53h)1/30099(63h)1/30000115(73h)1/3000000
68(44h)1/484(54h)1/400100(64h)1/40000116(74h)1/4000000
69(45h)1/585(55h)1/500101(65h)1/50000117(75h)1/5000000
70(46h)1/686(56h)1/600102(66h)1/60000118(76h)1/6000000
71(47h)1/1287(57h)1/1200103(67h)1/120000119(77h)1/12000000
72(48h)1/1088(58h)1/1000108(68h)1/100000120(78h)1/10000000
73(49h)1/10089(59h)1/10000105(69h)1/1000000121(79h)1/100000000
74(4Ah)1/2090(5Ah)1/2000106(6Ah)1/200000122(7Ah)1/20000000
75(4Bh)1/3091(5Bh)1/3000107(6Bh)1/300000123(7Bh)1/30000000
76(4Ch)1/4092(5Ch)1/4000108(6Ch)1/400000124(7Ch)1/40000000
77(4Dh)1/5093(5Dh)1/5000109(6Dh)1/500000125(7Dh)1/50000000
78(4Eh)1/6094(5Eh)1/6000110(6Eh)1/600000126(7Eh)1/60000000
79(4Fh)1/12095(5Fh)1/12000111(6Fh)1/1200000127(7Fh)1/120000000
内部クロックついでに内部クロックによる周波数コードも示しておく。但し外部クロックを使っている時にはちゃんと外部クロック用の周波数コードを用いる事。
0(00h)1M16(10h)10K32(20h)10048(30h)1
1(01h)100K17(11h)1K33(21h)1049(31h)1/10
2(02h)500K18(12h)5K34(22h)5050(32h)1/2
3(03h)333.3K19(13h)3.3K35(23h)33.351(33h)1/3
4(04h)250K20(14h)2.5K36(24h)2552(34h)1/4
5(05h)200K21(15h)2K37(25h)2053(35h)1/5
6(06h)166.6K22(16h)1.6K38(26h)16.654(36h)1/6
7(07h)83.3K23(17h)833.339(27h)8.355(37h)1/12
8(08h)100K24(18h)1K40(28h)1056(38h)1/10
9(09h)10K25(19h)10041(29h)157(39h)1/100
10(0Ah)50K26(1Ah)50042(2Ah)558(3Ah)1/20
11(0Bh)33.3K27(1Bh)333.343(2Bh)3.359(3Bh)1/30
12(0Ch)25K28(1Ch)25044(2Ch)2.560(3Ch)1/40
13(0Dh)20K29(1Dh)20045(2Dh)261(3Dh)1/50
14(0Eh)16.6K30(1Eh)166.646(2Eh)1.662(3Eh)1/60
15(0Fh)8.3K31(1Fh)83.347(2Fh)0.8363(3Fh)1/120

SSTSX のデータ構造

HEAD 部Short で 13データある。月の数字に関しては実際の数よりも1小さい。 3行目には例題として 42チャンネル分の記録を 1997年 9月 1日に 15時 0分から 15時 59分 20秒まで、 20秒間データで 178回スタックして観測した瑞浪でのデータのヘッダである。
12345678910111213
年 (下2桁)0月-100時 (24h)00STACK 数データ時間長チャンネル数
9708010150001782042
DATA 部Long で、 [チャンネル数×データ時間長×サンプリング周波数] の分だけのデータ数があるはずだが、実際には更に 19個の 0 が後ろにくっついている。つまり例えば [42ch×20秒×1000Hz] には 840019 点のデータ数がある。これは RAM Buffer 領域を 0 で Initialize する時に間違った大きさで行っている事が原因である。

SSTSP のデータ構造

HEAD 部ヘッダーには各チャンネル情報も入っているので、ヘッダーサイズはチャンネル数により変化する。チャンネル情報以外の固定部分は Short で 12 データあり、チャンネル情報は 1ch あたり Short で 4 データある。以下のテーブルの 3行目には例題として 42チャンネル分の記録を 1997年 9月 1日に 15時 0分から 15時 59分 20秒まで、 20秒間データで 178回スタックして観測した瑞浪でのデータのヘッダを示しておく。
123456789101112
ヘッダサイズ時(24h)STACK 数サンプリング周波数周期A/D レンジチャンネル数
18019979115001781000204 (±10V)42
13 - 5455 - 9697 - 138139 - 180
チャンネルシーケンスゲインシーケンス地震計番号シーケンス地震計成分シーケンス
A/D チャンネルとの対応各 CH のアンプゲイン各CH に繋がっている地震計の種類各 CH に繋がっている地震計成分
DATA 部Long で、 [ チャンネル数 × データ時間長 × サンプリング周波数 ] の分だけのデータ数がある。つまり例えば [ 1000Hz × 20秒 × 42ch ] のデータには 840000 点のデータ数 ( 3360000 Byte = 3281.25 KByte = 3.2043 MByte ) がある。

<注意>

1999年 12月迄に SSTSX.EXE で収録した SST データは、全て±10V の A/D 変換範囲で測定されている。宮川が作った雛形の解析プログラム SST.m は、±5V と想定して解析しているので、解析する時には SST.m プログラムの最初の方に記載されている、 VPERBIT 変数の値を 2倍しておく事。
SST 操作方法
  1. TRUETIME社の GPS時計の 1KPPS の出力 (背面パネルの 1MPPS の左にある) を、AD変換器のボードのマスターボード (一番左側) にあるデジタル入出力コネクタから出ている BNC端子 ( 10番ピンの外部クロックに繋がっている) に繋ぐ。
  2. TRUETIME社の GPS時計の SLOW CODE の出力をアンプ背面の CH0 のターミナルに接続する。 CH0 は AD変換のマスターボードから出ている外部トリガ端子 ( 9番ピン) に繋がっている筈である。また SLOW CODE はデフォルトでは、1分毎に 2秒間、 1時間毎に 4秒間、1日毎に 6秒間のパルスを出すので、一応全てを 2秒間に揃えておいた方が良いであろう。設定には、 [FUNC/ENTR]+[17] キーを入力して、 minute,hour,day ([FUNC/ENTR] キーでトグルになっている) の各設定値を 2秒にする。

    SSTSP.EXE の時

  3. PC9801 のクロックを TRUTIME社の GPS時刻よりも 正確に 30秒早くしておく。実際には PC を立ち上げた時に autoexec.bat に記載されている TIME コマンドが起動するので、その時に GPS よりも 30秒早い時刻を入力すれば良い。
  4. SSTSP.EXE のあるディレクトリ ( \AD\MIYAKAWA ) にある、 default.prm を記録データを保存するディレクトリにコピーする。このファイルがスケジュール等の各種パラメータ設定の雛型になる。
  5. default.prm を mifes, vz 等で開いて、開始時刻、スタック回数等を適切に設定する。default.prm という名前は、別に他の名前に変更しても良い。
  6. カスタマイズされた default.prm のあるフォルダで、 SSTSP.EXE を起動する。最初にパラメータファイル名を入力する様に催促されるので、入力する。
  7. その後最終的なパラメータの一覧が出力されたファイルが more を使って表示されるので、間違っていないかチェックする。
  8. 後は自動的にサンプリングして行きます。

    SSTSX.EXE の時

  9. SSTSX*.EXE は、チャンネル数が多くなったり、データ時間長が多くなったりするときちんとしたデータが取れなくなる可能性がある。その原因は、 AdRead 等の関数が、 64KByte 以上のデータを転送できない事を想定していないからである。
  10. SSTSX2.EXE を起動する。一応ソースは [ A:\AD\STACK ] にある。チャンネル数、チャンネルシーケンス、周波数、入力データ数、出力データ数、スケジュールファイル名 (使わないときはファイル名と時刻) の入力をする。なお、途中で時刻の入力も促されるが、これは PC9801 のクロックを TRUTIME社の GPS時刻よりも 0〜1分の間で早くしておくのが目的である。 30秒程が望ましい ( つまり GPS時計が 12:00:00 の時に、 PCの時計が 12:00:30位になっているという事 ) 。よって、そうなるような PC 側の時刻を入力する。これは DOS 上で TIME コマンドを行ってもできる。
    なお、以下に SSTSX2.EXE で必要な入力事項の説明を載せておく。

    チャンネル数AD変換してデータを保存するチャンネルの数を指定する。

    1999/07/29 での淡路島実験では、 9 である。

    チャンネルシーケンスAD変換してデータを保存するチャンネルを指定する。 96ch分のアンプからの出力は全て AD変換器に繋がれており、測定時はこのチャンネルシーケンスで指定した ch のみが AD変換される (マルチプレクサの動作設定をするという事) 。但し、指定するチャンネルの順番は、16ch×6枚ある各ボードの中では自由にできるが、後続のボードにあるチャンネルを先に指定したりすることはできない。

    1999/07/29 での淡路島実験では、 2,3,4,5,6,7,8,9,10 である。

    周波数周波数コードの事で、 GPS外部クロックを使う時は、上記のスペックテーブルにある 64〜127 迄の外部クロックの周波数コードを使って設定する事。 1kHz の外部クロックに対して 1kHz サンプリングにしたいなら 64 (40h) を入力すれば良い。

    1999/07/29 での淡路島実験では、 64 である。

    入力データ数(pts/ch)SSTSX2 では、 1000Hz サンプリング、 10秒長の時は 1000 を入れる。つまり、 Fs*T/10/10 が入力すべきデータ数となる。 SSTSX では、1/10 されないので、 200Hz サンプリング、 10秒長の時は 200 を入れる。つまり、 Fs*T/10 が入力すべきデータ数となる (Fs:サンプリング周波数、 T:データ時間長) 。 SSTプログラムでは DMA バッファを 10等分している。

    1999/07/29 での淡路島実験では、 1000 である。

    表示データ数(pts/ch)

    1999/07/29 での淡路島実験では、 500 である。

    スケジュールファイル[ファイル名] [開始時刻] [スタック回数] をスペースを空けて各行に入力する。例えば次の様にする。
    mizu001.dat 17 00 354 (10秒サンプリング時)
    mizu002.dat 18 00 354
    mizu003.dat 19 00 354
    mizu001.dat 17 00 178 (20秒サンプリング時)
    mizu002.dat 18 00 178
    mizu003.dat 19 00 178
    ....

  11. 後はプログラムが自動的に測定を開始する。但し、測定中にやたらとチャンネルゲインを上げたりしない事。画像の更新が追い付かなくなってうまくサンプリングできなくなる事がある。
注意事項・その他


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