地震检测器.ppt

地震检波器—— MEMS 加速度传感器石雪松研究意义: ?随着社会的发展,地震波数据采集在生产实践中起着越来越大的作用。?地震波数据采集的实际应用主要包括地震预警,地震勘探,建筑物抗震检测, 管道安全监测,振动源识别和物体的落点定位等方面。?地震预警:利用天然地震波中 P波传播速度更快,先于有交大破坏性的 S波和面波到来的特点,根据采集的 P波信息数据较早的确认地震的发生。?地震勘探:即利用人工震源产生地壳振动进而产生地震波,地震波会在各岩层分界面发生反射和透射,通过使用地震采集系统采集数据,推断出地质构造图, 确定各矿藏的位置。地震预警原理? P 波震相的初至通过实时采集的地震波数据,配合长短时平均比( STA/LTA ) 算法进行识别;在检测到 P 波到来之后,通过固定时间窗的 AIC 准则估计出更为准确的 P 波的震相到达时刻。发展?传感器的发展过程是从简单到复杂,从检测单一频率信息向宽频带方向发展。? 1875 年,意大利首次研究出两分向地震仪; ? 1881 年,日本开发了三分向地震仪; ? 1906 年,俄罗斯首次研制第一台电磁式地震仪; ? 1922 年,扭力地震仪出现; ? 1930 年,变阻式地震仪产生; ? 1976 年,瑞士研制第一台数字化地震仪, ? 1994 年,蔡亚先等研制了 JCZ-1 甚宽频带数字地震仪?近代, MEMS 传感器进入主流 MEMS 加速度传感器?微机电系统( micro electro mechanical system MEMS) 将微型传感器、微型执行器、信号处理器、控制电路等等集于一体的微型器件。体积小,重量轻,灵敏度高,动态范围大等优点。便于地震波采集结点的微型化, 智能化,有利于采集系统的系统集成和现代嵌入式技术的应用。图为 colibrys 公司生产的工业级地震测量专用电容性加速度传感器 Sf1500sa ,其动态范围达到 120dB ,灵敏度达到 ,宽信号频率响应范围在 0~2000Hz 。工作原理系统硬件设计总体框图 精密电压基准 精密电压基准差分输出仪表运放 24位 A/D 转换器 TF储存卡磁耦隔离 STM32 MEMS 传感器系统电源 LCD 触屏模拟电源数字电源