DIY ADXL335 Aardbevingendetector – Laag-vermogen 3-as Versnellingsmeter Project

Onderdelen en benodigdheden

Benodigde tools en machines

• Solderbout

Apps en online diensten

• Arduino IDE

Over dit project

De ADXL335 is een laag-vermogen, complete 3-as versnellingsmeter met analoge spanning-uitgangen. Het meet versnelling met een minimum full-scale bereik van ±3g. Het kan de statische zwaartekrachtsversnelling meten in kantel-toepassingen, alsook dynamische versnelling als gevolg van beweging, schok of trilling. Gevoeligheid is 330 mV/g.

Naast veel "aardbevingendetector"-projecten op het internet die deze versnellingsmeter gebruiken, is de gevoeligheid voor dit doel zeer laag, waardoor deze apparaten in de praktijk nauwelijks functioneel zijn. Ik ben hiervan overtuigd omdat ik er veel gemaakt en getest heb.

Het idee hieronder is: met behulp van een instrumentele operationele versterker IC aangesloten in DIFFERENTIËLE modus om alleen het NUTTIGE deel van het signaal 100-1000 keer (of meer) te versterken zonder de schadelijke ruis te versterken. Ik gebruik de OP07 IC, maar elke instrumentele operationele versterker kan gebruikt worden. Met potentiometer P1 stellen we de spanning V2 in op iets minder dan V1, en P2 regelt de versterking van het nuttige signaal. De formule voor de versterkingscoëfficiënt is Vout = (V1 - V2) × K waar K = 1 + 100/P2(kΩ). Dit versterkte signaal gaat naar een analoge ingang van een Arduino-microcontroller door een 1k weerstand. Om de drie uitgangen van de ADXL335 te versterken, moeten we drie dergelijke identieke versterkers maken voor elke as (x, y en z) apart. In dit geval gebruik ik alleen de z-as om verticale schokken te detecteren.

De Arduino-microcontroller verwerkt en filtert het signaal vervolgens met de code "nerdaqII" die hieronder gegeven is. Voor een visuele presentatie op een computer gebruik ik de gratis "Amaseis"-software die ook beschikbaar is voor download. Hiermee monitoren we 24 uur seismische activiteit.

De video toont duidelijk het verschil in gevoeligheid voor en na deze modificatie. Omdat de drempelwaarde van de ADXL335 relatief hoog is, kan het apparaat alleen relatief sterke lokale schokken detecteren. Ik zeg dit op basis van meerdere jaren ervaring in aardbevingsdetectie met mijn DIY mechanische seismometers. In de komende periode zal ik 24 uur per dag seismische activiteit opnemen en hopen om een aardbeving in mijn gebied te "vangen". Zeker als ik resultaten heb, zal ik de inhoud van dit project bijwerken.

Ik ben momenteel in de testfase van een aardbevingendetector met MPU-6050 gepresenteerd in een bekende elektronica-tijdschrift die zeer gevoelig is en de data van de drie assen logt op een SD-kaart voor verdere analyse. Dat zal een van mijn volgende projecten zijn.

Tot slot, om te concluderen dat dit type "digitale" seismometers makkelijk te bouwen en installeren zijn en bestendig tegen verschillende atmosferische invloeden, ideaal voor schoolpresentaties en dergelijke activiteiten.

Code

• Arduino-code (nerdaqII)
• Windows-software Amaseis

Beide bestanden zijn alleen als download beschikbaar.

Schema's

Zie het bijgevoegde schema voor de complete schakeling met differentiële versterkers voor alle drie assen.