• 主题
高级搜索  >
历史搜索 清空历史
首页> 中文学位 >基于新型MEMS传感器的地震波采集系统
【6h】

基于新型MEMS传感器的地震波采集系统

代理获取
页面导航
  • 摘要
  • 著录项
  • 相似文献
  • 相关主题

摘要

地震信号高效的获取对研究地层构造以及勘探作业都有着非常重要的作用,地震信号的特点是能量微弱频率较低,因此难以准确的获取,传统的地震信号采集系统体积大、频带窄、能耗高、动态范围较小,已经远远无法满足现代地震勘探等对信号采集的高精度、大动态范围要求,而基于MEMS技术的加速度传感器的地震波采集系统能够满足以上要求。本文设计了一套以MEMS加速度计为地震波检波器,以相敏解调电路为检波器信号读取电路,以ARM为系统的CPU来处理、存储、显示从读取电路中获取的信号。
　　 首先本文设计了一种的新型的MEMS微加速度计,具有大的动态范围,好的线性度以及低的机械噪声。该传感器通过静电驱动器增大了初始检测电容从而降低了传感器的电路噪声。利用电磁工具仿真了传感器结构尺寸对电容边缘效应的影响,并利用有限元分析工具对传感器的空气阻尼、运动模态、强度以及横向灵敏度进行模拟仿真。结果表明阻尼槽有很好的降低空气阻尼的作用;传感器能够抵抗1000g的加速度信号的冲击;在非检测方向上U型梁结构有很大的刚度,而其横向灵敏度几乎是0;阻尼槽结构设计使机械噪声减小了60％以上。
　　 其次本文设计了一套基于相敏解调的MEMS微弱电容信号的检测电路,选择正弦波作为载波,改进了以往的方波作为载波的劣势,然后分别设计了双载波调制电路,前置放大器,分析了乘法器在精度要求上的劣势,设计了一种开关型的相敏解调电路,并且在实际电路上做了进一步的改进减少了运放的使用,最后设计了低通滤波器滤除了开关解调带来的高频毛刺。并运用电路仿真软件对以上各个模块做了仿真分析以及仿真调试,结果显示经过了开关相敏解调的信号与原始信号基本一致。
　　 最后本文设计了一套基于ARM9的嵌入式信号数据管理与显示系统。利用24位△-∑转换技术使得系统具有120dB的动态范围和极高的分辨率,并以SD卡为数据存储媒介,TFTLCD为显示屏并充分考虑到实际应用中的便携原则,设计了电源管理模块和锂电池充电模块,并且写了系统各个模块的软件驱动,使得整个系统较为完整。

著录项

相似文献

  • 中文文献
  • 外文文献
  • 专利
代理获取

客服邮箱：kefu@zhangqiaokeyan.com

京公网安备：11010802029741号 ICP备案号：京ICP备15016152号-6 六维联合信息科技 (北京) 有限公司©版权所有

  • 客服微信

  • 服务号