empfindlicher DIY-Erdbebendetektor ADXL335

Notwendige Werkzeuge und Maschinen

Lötkolben (generisch)

Apps und Onlinedienste

Arduino-IDE

Über dieses Projekt

Der ADXL335 ist ein kompletter 3-Achsen-Beschleunigungsmesser mit geringem Stromverbrauch und analogen Spannungsausgängen. Das Produkt misst die Beschleunigung mit einem minimalen Skalenendwert von ±3 g. Es kann die statische Gravitationsbeschleunigung in Neigungssensoranwendungen sowie dynamische Beschleunigungen aufgrund von Bewegungen, Stößen oder Vibrationen messen. Die Empfindlichkeit beträgt 330 mV/G.

Abgesehen von vielen "Erdbebendetektor"-Projekten im Internet, die diesen Beschleunigungsmesser verwenden, ist seine Empfindlichkeit für diesen Zweck sehr gering, sodass diese Geräte praktisch nicht funktionsfähig sind. Ich bin davon überzeugt, weil ich viele davon hergestellt und getestet habe.

Die unten vorgestellte Idee ist:Mit Hilfe eines instrumentellen Operationsverstärker-IC, der im DIFFERENTIAL-Modus geschaltet ist, um nur den NÜTZLICHEN Teil des Signals um das 100-1000-fache (oder mehr) zu verstärken, ohne das schädliche Rauschen zu verstärken. Ich verwende OP07 IC, aber jeder instrumentelle Operationsverstärker-IC kann verwendet werden. Mit dem Potentiometer P1 stellen wir die Spannung V2 etwas kleiner als V1 ein und P2 stellt die Verstärkung des Nutzsignals ein. Die Formel für den Verstärkungskoeffizienten lautet Vout=(V1-V2)*K mit K=1+100/P2(kOhm). Dieses verstärkte Signal wird über einen 1k-Widerstand mit einem analogen Eingang eines Arduino-Mikrocontrollers verbunden. Um die drei Ausgänge des ADXL335 zu verstärken, müssen wir drei identische Verstärker für jede Achse (x, y und z) separat herstellen. In diesem Fall verwende ich nur eine Achse (z), um vertikale Stöße zu erkennen.

Der Arduino-Mikrocontroller verarbeitet und filtert dann das Signal mit dem unten angegebenen Code "nerdaqII". Für eine visuelle Präsentation am Computer verwende ich die kostenlose Software "Amaseis", die auch unten zum Download bereitsteht. Mit seiner Hilfe überwachen wir 24 Stunden seismische Aktivität.

Das Video zeigt deutlich den Unterschied in der Empfindlichkeit vor und nach dieser Modifikation. Da der Schwellenwert von ADXL335 jedoch relativ hoch ist, kann das Gerät nur relativ starke lokale Erschütterungen erkennen. Ich sage dies aufgrund meiner mehrjährigen Erfahrung in der Erdbebenerkennung mit meinen mechanischen Selbstbau-Seismometern. In der kommenden Zeit werde ich 24 Stunden am Tag seismische Aktivitäten aufzeichnen und hoffe, dass ich ein Erdbeben in meiner Gegend "fangen" kann. Wenn ich Ergebnisse habe, werde ich den Inhalt dieses Projekts natürlich aktualisieren.

Ich befinde mich gerade in der Testphase eines Erdbebendetektors mit MPU-6050, der in einem bekannten Elektronik-Magazin vorgestellt wird, der sehr empfindlich ist und die Daten der drei Achsen zur weiteren Analyse auf die SD-Karte protokolliert. Das wird eines meiner nächsten Projekte.

Abschließend möchte ich sagen, dass diese Art von "digitalen" Seismometern einfach zu bauen und zu installieren und resistent gegen verschiedene atmosphärische Einflüsse sind, sodass sie sich ideal für Schulpräsentationen und ähnliche Aktivitäten eignen.

Code

• arduino-code
• Windows-Software Amaseis

Arduino-CodeC/C++

Keine Vorschau (nur Download).

Windows-Software AmaseisJava

Keine Vorschau (nur Download).

Schaltpläne