基于低功耗MEMS传感器的地震采集系统和传感器

    公开(公告)号:CN114397696A

    公开(公告)日:2022-04-26

    申请号:CN202210289229.6

    申请日:2022-03-23

    Abstract: 本发明属于地质勘探领域,具体涉及了一种基于低功耗MEMS传感器的地震采集系统和传感器,旨在解决现有的地震波采集技术要使用MEMS传感器时无法兼顾高精度和低能耗的问题。本发明包括:MEMS传感器接收地震波信号,并输出MEMS传感器电信号;共模电压调整模块将所述MEMS传感器信号调整为读出电路共模电压输入范围,获得低压MEMS传感器信号;读出电路读出所述低压MEMS传感器电信号;供电模块向所述MEMS传感器和共模电压调整模块提供高电源电压,向所述读出电路和反馈电路提供低电源电压。本发明以单电源进行供电,通过高电压保证了MEMS传感器的探测精度,通过低电压供给读出电路,降低了整个地震采集系统的功耗。

    一种MEMS传感器控制器电路

    公开(公告)号:CN108255108B

    公开(公告)日:2019-06-04

    申请号:CN201810068856.0

    申请日:2018-01-24

    Abstract: 本发明涉及MEMS技术领域,特别是涉及一种MEMS传感器控制器电路,包括:检测单元,将来自MEMS传感器的原始模拟信号转换为模拟电压信号;模数转换单元,将所述模拟电压信号转换为数字信号:环路滤波单元,用于调节控制电路系统参数;量化单元,用于转换数字信号位宽;反馈单元,用于产生反馈信号,调节MEMS传感元件。机械零点调节单元,用于接收量化单元和模数转换单元输出的信号,调节系统参数。本发明通过引入机械零点调节单元以及对环路滤波单元的改进实现了MEMS传感器系统全自由度的辨识和可调,在增加系统稳定性的同时提高了系统精度。

    一种基于sigma-delta闭环控制的惯性传感器系统

    公开(公告)号:CN106526234B

    公开(公告)日:2018-12-21

    申请号:CN201610876016.8

    申请日:2016-09-30

    Abstract: 一种基于sigma‑delta闭环控制的惯性传感器系统,所述系统包括数字域和模拟域,所述数字域连接模拟域,所述模拟域用于接收和转换信号,所述数字域用于处理和输出信号,本发明所述系统通过在闭环回路中嵌入低精度ADC,使系统的大部分单元可在数字域实现,提高了系统的可靠性和灵活性;使用低阶sigma‑delta闭环控制模块,保证了闭环回路的稳定性;使用误差抵消模块抵消量化器产生的量化噪声,实现高精度的惯性传感器,降低了对过采样率的要求和系统的功耗,或者可以使该惯性传感器系统应用于高速的场合,同时降低了后续降采样滤波器的要求。

    一种动圈式低频扩展地震检波器

    公开(公告)号:CN106019362A

    公开(公告)日:2016-10-12

    申请号:CN201610345372.7

    申请日:2016-05-23

    CPC classification number: G01V1/182 G01V1/183

    Abstract: 本发明涉及地震探测技术领域,提供了一种动圈式低频扩展地震检波器,包括外壳、顶盖、底盖、磁钢、弹簧悬挂系统;弹簧悬挂系统包括弹簧、线圈架、线圈;弹簧悬挂系统固定于顶盖与底盖之间的密闭空间内,线圈架径向连接有差动电容检测系统;差动电容检测系统包括传感器、测控电路、模数转换模块、存储模块;传感器与线圈架连接,还与测控电路连接,测控电路与模数转换模块连接,模数转换模块还与存储模块连接;差动电容为8组,均匀分布于内径和外径中间。本发明的有益效果为:通过增加差动电容来检测位移信号,在不影响原有频率响应的前提下,可以获得更为平坦的低频响应,结构简单、合理,适于推广应用。

    一种新型高精度MEMS加速度计

    公开(公告)号:CN105759077A

    公开(公告)日:2016-07-13

    申请号:CN201610105866.8

    申请日:2016-02-25

    CPC classification number: G01P15/125

    Abstract: 本发明涉及一种加速度计,具体涉及一种MEMS加速度计,具体为将高速的数字量化单元嵌入到MEMS加速度计的sigma?delta全闭环电路中,并通过信号估计与处理,实现了由低位量化器组成的MEMS全闭环sigma?delta系统达到了全数字闭环和高位数字量化输出。通过本发明的信号处理算法、系统稳定性设计,实现反馈静电力量化的同时,实现了数字反馈。同时采用数字方式实现环路滤波器,能够避免模拟环路滤波器产生的积分饱和现象,同时降低版图设计难度以及模拟环路滤波器的噪声对系统影响,有效地提高了MEMS加速度计的性能。

    基于频域扩宽MEMS传感器的地震采集系统

    公开(公告)号:CN115128664A

    公开(公告)日:2022-09-30

    申请号:CN202211059693.2

    申请日:2022-09-01

    Abstract: 本发明属于地质勘探领域,具体涉及了一种基于频域扩宽MEMS传感器的地震采集系统,旨在解决随钻测井中容易出现强震动和多频率信号交叉耦合导致振动频率超出MEMS传感器的频域量程的问题。本发明包括:MEMS表头、读出电路、频域扩宽器、模数转换器ADC、数字信号控制单元和反馈电路;其中频域扩宽器用于根据控制信号对电信号进行波形补偿,输出扩频信号。本发明的频域扩宽器,在MEMS表头遇到强震动或者能够选用的MEMS传感器无法确保稳定满足测量信号的频率需求时,对探测信号的频域进行扩宽,使得MEMS表头能够在一定程度上能够进行强震动、带外频率的测量,提高了地震采集系统的适用范围和抗突变能力。

    基于低功耗MEMS传感器的地震采集系统和传感器

    公开(公告)号:CN114397696B

    公开(公告)日:2022-06-21

    申请号:CN202210289229.6

    申请日:2022-03-23

    Abstract: 本发明属于地质勘探领域,具体涉及了一种基于低功耗MEMS传感器的地震采集系统和传感器,旨在解决现有的地震波采集技术要使用MEMS传感器时无法兼顾高精度和低能耗的问题。本发明包括:MEMS传感器接收地震波信号,并输出MEMS传感器电信号;共模电压调整模块将所述MEMS传感器信号调整为读出电路共模电压输入范围,获得低压MEMS传感器信号;读出电路读出所述低压MEMS传感器电信号;供电模块向所述MEMS传感器和共模电压调整模块提供高电源电压,向所述读出电路和反馈电路提供低电源电压。本发明以单电源进行供电,通过高电压保证了MEMS传感器的探测精度,通过低电压供给读出电路,降低了整个地震采集系统的功耗。

    前置放大器、MEMS传感器读出电路以及MEMS传感器系统

    公开(公告)号:CN110380700B

    公开(公告)日:2020-05-26

    申请号:CN201910781595.1

    申请日:2019-08-23

    Abstract: 本发明公开了一种前置放大器、MEMS传感器读出电路以及MEMS传感器系统,所述前置放大器包括第一运算放大器,所述第一运算放大器包括第一偏置电路,所述前置放大器还包括第一同步切换电流提供电路;所述第一同步切换电流提供电路用于向所述第一偏置电路提供第一偏置电流,所述第一偏置电流在所述读出电路工作于清零阶段的电流值小于所述第一偏置电流在所述读出电路工作于读出阶段的电流值。本发明提供的前置放大器、MEMS传感器读出电路以及MEMS传感器系统,保证所述读出电路具有低噪声的同时,降低所述读出电路的功耗,从而降低MEMS传感器系统的功耗,有效解决了MEMS传感器系统低功耗与低噪声的矛盾。

    前置放大器、MEMS传感器读出电路以及MEMS传感器系统

    公开(公告)号:CN110380700A

    公开(公告)日:2019-10-25

    申请号:CN201910781595.1

    申请日:2019-08-23

    Abstract: 本发明公开了一种前置放大器、MEMS传感器读出电路以及MEMS传感器系统,所述前置放大器包括第一运算放大器,所述第一运算放大器包括第一偏置电路,所述前置放大器还包括第一同步切换电流提供电路;所述第一同步切换电流提供电路用于向所述第一偏置电路提供第一偏置电流,所述第一偏置电流在所述读出电路工作于清零阶段的电流值小于所述第一偏置电流在所述读出电路工作于读出阶段的电流值。本发明提供的前置放大器、MEMS传感器读出电路以及MEMS传感器系统,保证所述读出电路具有低噪声的同时,降低所述读出电路的功耗,从而降低MEMS传感器系统的功耗,有效解决了MEMS传感器系统低功耗与低噪声的矛盾。

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