高阻抗輸入的Arduino ADC輸入

最近加入地震電訊號的FB社團 (https://www.facebook.com/groups/QuakeTomato/) ，想看看林所長是怎麼做的，他使用一個貴森森的 NI USB6210 做訊號擷取，為了推廣應用，想改用Arduino來做，但從Arduino取得的訊號不太能用，震幅沒甚麼變化，如下圖：

(圖形說明: 此圖型是用林所長的processing (http://quakeforecast.blogspot.tw/2016/08/2016-08-06-1925-utc8-arduino-airview.html) 程式畫的, Arduino程式在 http://quakeforecast.blogspot.tw/2016/08/2016-08-03-0457-utc8-arduino-air-v20.html)

因 NI USB6210的輸入阻抗高達10GΩ，根據 Atmel 的datasheet (http://www.atmel.com/images/atmel-8271-8-bit-avr-microcontroller-atmega48a-48pa-88a-88pa-168a-168pa-328-328p_datasheet_complete.pdf) ，"The ADC is optimized for analog signals with an output impedance of approximately 10 kΩ or less" Arduino阻抗僅10KΩ，因此無法取出微弱訊號。為了改善輸入阻抗，使用AD820這顆運算放大器，他具有JFET輸入級，阻抗可達 1GΩ，用反向閉迴路，接在Arduino的A0/A1前，提高輸入阻抗，獲得的圖形類似其他測站的量測結果，如下圖：

電路圖很簡單：

用小麵包板Shield兜出的實作照片：

林湧森所長量測的方法 ，若以傳統電子學來看，有點怪異。但是傳統電路與訊號理論，是把想要的當做訊號，不想要的叫做雜訊。若再深思，雜訊也是有產生源。如果動物能夠感應到地震訊號，引起恐慌或遷移動作，表示地震有產生訊號且可以傳播。傳統理論認為比雜訊低的訊號無法量測，過去我們都把這些當作是雜訊而忽略，現在要把它當訊號來看，傳統理論無法處理。目前就是摸石頭過河，碰運氣了。