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DIY 灵敏 ADXL335 地震探测器

组件和用品

Arduino Nano R3
× 1
Adafruit 模拟加速度计:ADXL335
× 1
OP07cp 运算放大器 IC
× 1
单圈电位器 - 10k ohms
× 2
电阻 1k ohm
× 1
电阻 5k6
× 1
电容 100 µF
× 2

必要的工具和机器

烙铁(通用)

应用和在线服务

Arduino IDE

关于这个项目

ADXL335 是一款低功耗、完整的 3 轴加速度计,具有模拟电压输出。该产品以±3 g 的最小满量程范围测量加速度。它可以测量倾斜感应应用中的静态重力加速度,以及运动、冲击或振动引起的动态加速度。灵敏度为 330 mV/G。

除了互联网上许多使用这种加速度计的“地震探测器”项目外,其为此目的的灵敏度非常低,因此这些设备实际上不起作用。我对此充满信心,因为我已经制作并测试了其中的许多。

下面提出的想法是:借助以差分模式连接的仪器运算放大器 IC,仅将信号的有用部分放大 100-1000 倍(或更多),而不会放大有害噪声。我使用的是OP07 IC,但任何仪器运算放大器IC都可以使用。使用电位器 P1,我们将电压 V2 设置为略小于 V1,P2 调整有用信号的放大倍数。放大系数的公式为 Vout=(V1-V2)*K 其中 K=1+100/P2(kOhm)。这个放大的信号通过一个 1k 电阻连接到 Arduino 微控制器的模拟输入。为了放大 ADXL335 的三个输出,我们需要为每个轴(x、y 和 z)分别制作三个相同的放大器。在这种情况下,我只使用一个轴 (z) 来检测垂直冲击。

然后,Arduino 微控制器使用下面给出的代码“nerdaqII”处理和过滤信号。为了在计算机上进行可视化演示,我使用免费的“Amaseis”软件,该软件也可在下方下载。在它的帮助下,我们可以监测 24 小时的地震活动。

视频清楚地显示了此修改前后的灵敏度差异。但是,由于 ADXL335 的阈值电平相对较高,因此该器件只能检测到相对较强的局部冲击。我是根据多年使用我的 DIY 机械地震仪进行地震检测的经验说的。在接下来的一段时间里,我将每天24小时记录地震活动,希望能“捕捉”到我所在地区的一些地震。当然如果我有结果我会更新这个项目的内容。

我目前正处于使用 MPU-6050 的地震探测器的测试阶段,该探测器出现在著名的电子杂志中,该杂志非常灵敏,并将三个轴的数据记录到 SD 卡以供进一步分析。那将是我的下一个项目之一。

最后,总结一下,这种“数字”地震仪易于构建和安装,并且可以抵抗各种大气影响,因此非常适合学校演示和类似活动。

代码

  • arduino 代码
  • Windows 软件 Amaseis
arduino 代码C/C++
无预览(仅限下载)。
Windows 软件 AmaseisJava
无预览(仅限下载)。

示意图


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