MEMS数字检波器简介及指标分析

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1、2013年12月物探装备第23卷第6期·专论与综述·MEMS数字检波器简介及指标分析韩晓泉(英洛瓦物探装备有限责任公司，河北涿州072750)摘要韩晓泉．MEMS数字检波器简介及指标分析．物探装备，2013，23(6)：351～355本文简要介绍了MEMS数字检波器的发展历史、工作原理、应用领域。重点对用于石油地震勘探的MEMS数字检波器进行了指标分析，并就一些比较容易混淆的概念进行了解释。关键词地震仪器MEMS数字检波器专用集成电路数字信号处理器ABSTRACTHanXiaoquan．Brief

2、introductiononMEMSdigitalgeophoneanditsspecifications．EGP，2013，23(6)：351～355Thispaperintroducedthehistory，operatingprincipleandapplicationoftheMEMSinbrief．Thekeyspecifica—tionsandsomeconfusingquestionsofMEMSforgeophysicalprospectingapplicationaredescr

3、ibedtoo．Keywordsseismicinstrument，MEMS(Micro—Electro—MechanicalSystems)，ASIC(Application—SpecificIntegratedCircuit)，DSP(DigitalSignalProcessor)类型的传感器便由此而生。随着科技的不断进步，0引言传感器的种类和形状也在不断创新，当人们拿着首款触摸屏手机(内置MEMS传感器)炫耀的时候，商自2002年美国ION公司推出首套基于MEMS家获得了利益，用户得到了愉悦

4、，就是在这种利益与数字检波器的地震勘探仪器SystemIV以来，MEMS愉悦的相互促进中，MEMS数字传感器得到了不断数字检波器以其优越的特性引起了诸多技术专家的的发展。兴趣，被认为是本行业的第三次重大技术革命(前两MEMS是微机电系统(Micro—Electro—Mechan—次分别是3D勘探和24位采集技术的应用)。十年icalSystems)的英文缩写。MEMS是美国的叫法，来，笔者有幸参与了多次关于该项课题的技术讨论，在日本被称为微机械，在欧洲被称为微系统，它是指并借助工作之便参观过专业的

5、生产线，更加难能可可批量制作的，集微型机构、微型传感器、微型执行贵的是得到了很多本行业技术专家的指导和帮助，器以及信号处理和控制电路、直至接口、通信和电源所以想把多年来曾经困扰我的问题加以总结，与各等于一体的微型器件或系统。MEMS是随着半导位同仁分享，希望能对本专业的发展尽点微薄之力体集成电路微细加工技术和超精密机械加工技术的并得到各位同仁的批评指正。发展而发展起来的，目前MEMS加工技术还被广泛应用于微流控芯片与合成生物学等领域，从而进行生物化学等实验室技术流程的芯片集成化。同时，1历史沿革M

6、EMS技术在航空、航天、潜海、战事监控等军事领人类生活在地球上，总是想方设法来改善自己域有着广泛地应用，所以该项技术在军方一直处于的生活，总想感知周围事物的变化，小到温度、压力、保密研究状态，虽然在一方面促进了MEMs技术的风向、流量等，大到预判地壳运动、星际探索等，各种发展，但由于技术保密的原因也限制了该项技术的*韩晓泉，男，1967年出生，高级工程师，东方地球物理公司专家。1990年毕业于浙江大学生产过程自动化专业，长期从事地震仪器的研发工作，现任Inova公司中国研发总工程师。物探装备国际交

7、流与进一步发展。的地震信号。正在发展中的新型地震检波器低频响MEMS第一轮商业化浪潮始于20世纪7O年应一直能到1Hz甚至以下，其在0～500Hz之间的代末80年代初，当时用大型蚀刻硅片结构和背蚀刻频率响应曲线几乎平坦。其动态范围已达120dB膜片制作压力传感器。由于薄硅片振动膜在压力下(传统检波器小于60dB)，使得地震仪器120dB的动变形，会影响其表面的压敏电阻走线，这种变化可以态范围的指标能真正发挥作用。更重要的是它具有把压力转换成电信号。后来的电路则包括电容感应很好的矢量保真性能，其轴间

8、串扰只有1，用于三移动质量加速计，用于触发汽车安全气囊和定位陀分量地震勘探能更好地分离P波和s波，可以看出螺仪。MEMS数字检波器弥补了动圈式电磁感应检波器第二轮商业化出现于2O世纪9O年代，主要围的缺陷。因此，基于MEMS数字检波器的新一代高绕着PC和信息技术的兴起。TI公司根据静电驱精度数字地震数据采集系统可望为深层油气的勘探动斜微镜阵列推出了投影仪，而热式喷墨打印头现开发提供关键技术支撑_2]。在仍然大行其道。第三轮商业化可以说出现于世纪之交，微光学2工作原理器件通过全光开关