MC9S08GT60单片机+Zigbee物探无线数据采集系统的研制(5)
时间:2017-03-08 21:19 来源:毕业论文 作者:毕业论文 点击:次
式中， 为线圈匝数、 为磁场强度、 为线圈的有效长度、 为运动速度。 本文设计的地震动定位系统选用了动圈磁电式的振动传感器，选择时应参考以下几个指标： (1)假频。地震动传感器工作的区域内同时存在纵波与横波，通常只需要传感器检测由纵波引起的轴向振动，但是动圈磁电振动传感器也会对横向振动进行响应，这是由其固有的结构引起的。检波器内的弹簧片会在横向振动的频率达到其横向固有频率时产生轴向扭曲，导致检波器实际的轴向响应受到严重干扰，此时横向振动的频率称为假频。通常假频的频率随着检波器自然频率的增高而变高，因此通过低通滤波器可将处于高频部分的假频滤除以避免干扰。 (2)失真系数。检波器内磁电系统输出的非线性导致其输出波形除了含有基波外还有高频分量，从而使波形失真。失真系数用来衡量波形失真程度，由于失真系数影响着检波器的动态范围，在分辨率较高的地震勘探中应该选取失真系数较低的检波器 。 (3)允差。检波器的相频特性为： (3.2.2) 式中， 为检波器的阻尼系数、 为检波器的角频率、 为振动的角频率。 不同频率的地震波通过检波器检测时存在时延，时延函数为： (3.2.3) 由公式(3.2.2)和(3.2.3)可知， 和 的允差导致了检波器对地震波延时的存在差异。延时时差的大小随着 的变化而变化，在低频区域会很明显。如果检波器的允差为5%，那么延时可达到2ms，而在高频区域内 和 的允差对延时的影响很小，这时检波器的相频特性接近直线。在实际中选用检波器应遵循确保信号的有效频带处于检波器的高频部分的原则，达到减小延时差异的目的。 (4)温度性能。检波器的技术指标会随着温度的变化而变化，这是由于制作检波器各部件材料的物理特性决定的。 (5)可靠性。通常用检波器的使用寿命来衡量其可靠性，即要求检波器的灵敏度、自然频率、阻尼系数及失真系数等在一定年限内不会超出允差的范围。使用前应在各种环境下对检波器进行寿命试验，以保证在正常使用情况下检波器的可靠性。 JF-20DX系列检波器具有性能稳定可靠、结构合理及使用寿命长等特点，适用于温度在-40℃~+70℃的陆地、沙漠或山区等各种复杂恶劣的环境。本文设计的采集系统所检测的振动频率在7~10HZ之间，综合考虑传感器的各项指标选择了固有频率为10Hz的JF-20DX-10Hz的检波器。野外使用时，检波器的埋置倾角要小于20°，保证埋置稳、平、紧、直和正，同时应避免受到外界振动、强电磁场及其它噪声的干扰[8]。JF-20DX系列检波器的技术指标如表3.2.1所示： 表3.2.1JF-20DX-10Hz系列芯体的技术指标一览表 技术参数 数值 技术参数 数值 自然频率（Hz） 10±5% 开路阻尼（KΩ） 0.30 闭路阻尼（KΩ） 0.707±5% 开路灵敏度（V/cm/s） 0.28 (责任编辑：qin) |