用于地球物理勘探的MEMS加速度传感器.pdfVIP

第16卷第2期石油仪器·1·

·综述·

用于地球物理勘探的

MEMS加速度传感器

张宏乐曹金栋

(涿州石油地球物理勘探局特种装备勘探处)

张宏乐,曹金栋.用于地球物理勘探的MEMS加速度传感器.石油仪器,2002,16(2):1～4

摘要传统速度检波器由于内在结构的限制,其技术性能已不能满足现代高分辨率地震勘探数据采集的要

求。美国I/O公司利用MEMS技术研制开发的加速度传感器具有良好的频率响应特性,可在检波器内部进行模/数

转换,实现检波器数字信号输出。文章对MEMS技术特点及发展现状、MEMS加速度传感器结构及主要技术性能做

简要介绍,并给出了传统检波器与MEMS加速度传感器野外数据采集的具体实例。

关键词MEMS技术加速度传感器频率响应地震勘探

作者介绍张宏乐工程师,1957年生,1982年毕业于河北电大电子技术专业。现在石油物探局特勘处从事地震

采集仪器研制及维修工作。邮编:072751

概述MEMS技术和工业应用

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随着现代信息技术的迅速发展,近十年来,在地MEMSMicroElectroMechanicalSystem是一项有

震勘探领域中,地震信号记录仪器、信号处理方法和着广泛应用前景的应用基础技术。利用MEMS技术

技术手段都有了长足的、甚至带有根本意义的进步,可以使电子设备中元器件实现微型化、低功耗以及

而唯有物探行业中目前所使用的速度传感器并无本便携性等技术要求。MEMS利用表层蚀刻技术,可

质的上的变化。人们对这种动圈式传感器的特性研实现宏观意义上的机械三维结构,使元器件生产小

究已逾50年,对这种类型传感器,想在技术性能及型化成为可能。MEMS器件主要以硅晶体为加工材

结构上取得重大突破已似乎不可能。另辟蹊径,寻料,可以类似半导体器件的生产方法,以相对较低成

(

找外形较小、坚固耐用、灵敏度较高且在采集地震信本批量生产。MEMS器件在当今汽车应用电子如

)

号时具有更小背景噪音的现代检波器是业内人士多防撞安全气囊感应和发动机各种压力传感器以及

(

年的期望。倘若地震检波器在技术性能方面没有取计算机外设如喷墨打印机的喷墨头、计算机硬盘驱

)[1]

得实质性突破,那么在地球物理勘探技术方面想获动器磁头等方面得到广泛应用。

得具有革命性的进步也难。近些年来,利用MEMSMEMS制造方法

技术生产的加速度传感器,突破了传统检波器对地1.表面微机械加工

震勘探技术发展的“瓶颈”式束缚。利用MEMS技术