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地震探测
来源:赛斯维传感器网 发表于 2021/5/31

加速度计性能提高,将有望与标准地震仪媲美。这一概念是指将高精度加速度计安装在地震带附近,一般位于两地壳板块交界处。


地震发生与当地发布地震警报之间的时间间隔可能会很短,从一分钟到几秒钟不等。地震波以每秒1至5公里的速度穿过土地,而传感器发出信号几乎能瞬间传达到城市区域。这样一来民众只要不处于信号盲区便能够及时采取安全措施。


系统配置

为了优化地震探测的几率,加速度计一般等距安装。使用继电器可以很好解决减少无线电消耗的问题。


纵波(p波)检测需要在x轴和y 轴上安装两个震动传感器,传感器信号传播方向与地面平行。另外,横波(s 波)检测需要安装三个加速度计,加速度计信号传播方向垂直于地面。


需要条件

精准读取低振幅、低频率的震动至关重要。美国国家地震监测系统(anss)分列以下三个震动量级︰


a级:134-140 分贝(db)

b级:110-120 分贝(db)

c级:90分贝(db)


地震波的传播频率从0至10赫兹(hz)不等,主要取决于地震波是纵波(p 波)还是横波(s 波)。地震波在地面上振幅不超过1g:因此低档传感器更适合此应用程序。


微电子机械系统(mems)加速计


微电子机械系统加速度计利用两个固定电极表面上的静电电荷位移进行运作。加速度影响加速度计表头内电荷移动,形成电压差。微电子机械系统加速度计可读取从直流电压 0 赫兹(hz)到 1000 赫兹(hz)范围内的低频振动。


包括压电式及压阻式传感器在内的压电陶瓷加速度计具有很大的频带宽度。但却不能测量出一般低于0.5至1赫兹(hz)的较低频率。


伺服加速度计这种传感器则性能很高,但价格高昂。伺服加速度计在闭环配置中运行,能够达到a级和b级的要求。


vs1000系列

colibrys提供的vs1000系列能将噪音密度降到到 7 μg/√hz,并处于 ±2g 的建议范围内,是目前最好的振动传感器。其动态范围能在20赫兹(hz)的频带宽度上达到90分贝(db),满足c级规定的精度要求。这种传感器的非线性系数达到0.1 % 满量程,频带宽度从直流电 0赫兹( hz) 至 2500赫兹( hz) (在 ± 5 %满量程范围内)。


公司目前正在开发一种专门设计用于地震检测的新型传感器。该传感器将在开环模式下运行,满足b级精度要求。



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