DIY ADXL335 Erdbeben-Detektor – Low-Power 3-Achsen-Beschleunigungsmesser-Projekt

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Über dieses Projekt

Der ADXL335 ist ein niederleistungsfähiger, vollständiger 3-Achsen-Beschleunigungsmesser mit analogen Spannungsausgängen. Das Produkt misst Beschleunigung mit einem minimalen Vollskalenbereich von ±3g. Er kann die statische Erdbeschleunigung in Neigungsanwendungen messen, sowie dynamische Beschleunigung durch Bewegung, Schock oder Vibration. Empfindlichkeit: 330 mV/g.

Abgesehen von vielen „Erdbeben-Detektor“-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 gebaut und getestet habe.

Die unten vorgestellte Idee: Mit Hilfe eines instrumentellen Operationsverstärkers IC, der in DIFFERENTIAL-Modus geschaltet ist, um nur den NÜTZLICHEN Teil des Signals um das 100- bis 1000-fache (oder mehr) zu verstärken, ohne das schädliche Rauschen zu verstärken. Ich verwende den OP07 IC, aber jeder instrumentelle Operationsverstärker IC kann verwendet werden. Mit dem Potentiometer P1 stellen wir die Spannung V2 so ein, dass sie leicht unter V1 liegt, und P2 justiert die Verstärkung des nützlichen Signals. Die Formel für den Verstärkungskoeffizienten ist Vout = (V1 - V2) × K, wobei K = 1 + 100/P2(kOhm). Dieses verstärkte Signal wird über einen 1k-Widerstand an einen analogen Eingang eines Arduino-Mikrocontrollers angeschlossen. Um die drei Ausgänge des ADXL335 zu verstärken, bräuchten wir drei solcher identischen Verstärker für jede Achse (x, y und z) separat. In diesem Fall verwende ich nur eine Achse (z), um vertikale Stöße zu detektieren.

Der Arduino-Mikrocontroller verarbeitet und filtert das Signal dann mit dem unten angegebenen Code „nerdaqII“. Zur visuellen Darstellung am Computer verwende ich die kostenlose „Amaseis“-Software, die auch unten zum Download verfügbar ist. Mit ihrer Hilfe überwachen wir 24 Stunden seismische Aktivität.

Das Video zeigt deutlich den Unterschied in der Empfindlichkeit vor und nach dieser Modifikation. Allerdings ist das Gerät aufgrund des relativ hohen Schwellenwerts des ADXL335 nur in der Lage, relativ starke lokale Erschütterungen zu detektieren. Ich sage dies basierend auf mehreren Jahren Erfahrung in der Erdbebenerkennung mit meinen DIY-mechanischen Seismometern. In der kommenden Zeit werde ich 24 Stunden am Tag seismische Aktivität aufzeichnen und hoffe, „ein Erdbeben in meiner Gegend zu fangen“. Sicherlich werde ich den Inhalt dieses Projekts aktualisieren, wenn ich Ergebnisse habe.

Ich befinde mich derzeit in der Testphase eines Erdbeben-Detektors mit MPU-6050, der in einer bekannten Elektronikzeitschrift vorgestellt wurde, der sehr empfindlich ist und die Daten der drei Achsen auf einer SD-Karte protokolliert für weitere Analysen. Das wird eines meiner nächsten Projekte sein.

Zuletzt, um zu schließen: Diese Art von „digitalen“ Seismometern sind einfach zu bauen und zu installieren und widerstandsfähig gegen verschiedene atmosphärische Einflüsse, sodass sie ideal für Schulpräsentationen und ähnliche Aktivitäten sind.

Code

• Arduino-Code (nerdaqII) – Download im Originalprojekt
• Windows-Software Amaseis – Download im Originalprojekt

Schaltplan

Schaltplan-Bild verfügbar im Originalprojekt.