DIY ADXL335 지진 감지기: 저전력 3축 가속도계 프로젝트

필요한 부품 및 소모품

필요한 도구

• 납땜 인두

소프트웨어 및 온라인 서비스

• 아두이노 IDE

프로젝트 개요

ADXL335는 아날로그 전압 출력을 가진 저전력 완전 3축 가속도계입니다. 최소 ±3g 풀스케일 범위로 가속도를 측정합니다. 기울기 감지 응용에서 중력의 정적 가속도를 측정할 수 있으며, 동작, 충격, 진동으로 인한 동적 가속도도 측정 가능합니다. 감도는 330mV/g입니다.

인터넷에 이 가속도계를 사용한 '지진 감지기' 프로젝트가 많지만, 이 목적에 대한 감도가 매우 낮아 실제로는 거의 작동하지 않습니다. 제가 여러 개 만들어 테스트해본 결과 확신합니다.

아래 아이디어는 계측용 연산증폭기 IC를 차동 모드로 연결하여 유용한 신호 부분만 100-1000배(또는 그 이상) 증폭하고, 해로운 노이즈는 증폭하지 않는 것입니다. OP07 IC를 사용했지만 어떤 계측용 연산증폭기 IC든 사용 가능합니다. 포텐셔미터 P1로 V2 전압을 V1보다 약간 낮게 설정하고, P2로 유용한 신호의 증폭도를 조절합니다. 증폭 계수 공식은 Vout = (V1 - V2) × K, 여기서 K = 1 + 100/P2(kΩ)입니다. 이 증폭된 신호는 1k 저항을 통해 아두이노 마이크로컨트롤러의 아날로그 입력으로 연결됩니다. ADXL335의 세 축(x, y, z) 출력을 모두 증폭하려면 각 축별로 동일한 증폭기 3개가 필요합니다. 여기서는 수직 충격 감지를 위해 z축 하나만 사용합니다.

아두이노 마이크로컨트롤러는 아래 코드 'nerdaqII'를 사용하여 신호를 처리하고 필터링합니다. 컴퓨터에서 시각화하기 위해 무료 'Amaseis' 소프트웨어를 사용하며, 이를 통해 24시간 지진 활동을 모니터링합니다.

영상에서는 이 수정 전후의 감도 차이를 명확히 보여줍니다. 그러나 ADXL335의 임계값이 상대적으로 높아 비교적 강한 국지적 충격만 감지할 수 있습니다. 이는 수년간 DIY 기계식 지진계로 지진 감지를 해온 경험에 근거합니다. 앞으로 24시간 지진 활동을 기록하며 제 지역에서 지진을 '포착'해보려 합니다. 결과가 있으면 이 프로젝트 내용을 업데이트하겠습니다.

현재 잘 알려진 전자 잡지에 실린 MPU-6050 기반 지진 감지기를 테스트 중인데, 매우 감도가 좋고 3축 데이터를 SD 카드에 기록하여 후속 분석이 가능합니다. 이것이 제 다음 프로젝트 중 하나가 될 것입니다.

끝으로, 이런 '디지털' 지진계는 제작과 설치가 쉽고 다양한 대기 영향에 강해 학교 발표나 유사 활동에 이상적이라는 결론을 내립니다.

코드

• 아두이노 코드
• 윈도우 소프트웨어 Amaseis

아두이노 코드 (C/C++): 다운로드만 가능 (미리보기 없음)

Amaseis (Java): 다운로드만 가능 (미리보기 없음)

회로도