基于MEMS传感器的速度型地震计技术研究

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• 责任者：胡星星^c中国地震局地球物理研究所^e博士研究生^f助理研究员 ; 滕云田 ; 谢凡 ; 王喜珍 ; 李彩华 ; 王晓美
• 刊名：地球物理学进展
• 出版年：2013
• 卷期：28^b1总117
• 关键词：地震仪30^aMEMS加速度计 ; 斩波积分器 ; 速度型地震计 ; 全频带观测 ; 芯片仪器 ; 积分时间常数
• 页码：515～522
• 索书号：P260.6/208-1
• 图表：^c表2参26插图
• 分类号：2100
• 文摘期号：2013/09/a

摘要

低功耗、微型化、芯片化、智能化、网络化、低成本高可靠以及全频带观测是地震传感器发展的方向，利用MEMS技术可以集成满足现代传感器要求的“芯片仪器”，便于布设低成本、高密度的智能化现代传感器网络。该文提出了从MEMS加速度计经积分放大器获得速度地震计的技术方案，研究指出：(1)为获得50 Hz有效带宽内动态范围能达到电源电压的满摆幅输出，折合后级的放大倍数在内，积分放大器的积分时间常数只能是小于3.2 ms；(2)为克服积分器的漂移和噪声，提出了斩波多相积分技术；(3)采用成品MEMS加速度计研制的速度型地震计，动态范围可达94 dB，带宽在实测的100 s～100 Hz内响应平坦。提出了以MEMS加速度计的差分电容作为斩波多相积分器的斩波部件而研制高分辨率MEMS速度地震计的技术方案。