[实用新型]三分量智能加速度检波器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种地球物理勘探装置，特别涉及一种应用于工程地震勘探的三分量智能加速度检波器。

背景技术

加速度传感器的发展，也就是几十年的历史。国内对加速度传感器的研究主要集中在单维加速度传感器上，对三分量加速度传感器的研究历史更短，最初人们将3个加速度计组合拼装，用于检测空间加速度，并取得一定效果，但拼装的结构有稳定性差、适用范围小、装配困难等缺点，因此需要一体化的三分量加速度传感器，以实现对系统的可靠控制。对于一体化结构的三分量加速度传感器的研究，国外研究的历史也不长，主要以压电式、电容式为主，市场上的三分量加速度传感器大多采用组合式结构，这样势必造成传感器体积过大、精度低、加工复杂。随着工艺技术和材料技术的迅速发展，近几年，国内外研制出许多高性能的三分量加速度传感器，它们灵敏度高、互干扰性小、良好的线性、大的动态范围、宽的频带范围和低的噪声水平，在工业、信息和通信、国防、航空航天、航海、医疗和物生工程、农业、环境、地震和家庭服务等领域都得到广泛的应用。但是，在地球勘探领域，使用的三分量加速度传感器却受到很大的限制，近几年虽然研制了电化学换能器和光学传感器等应用于地球勘探，但得到的效果仍然不尽人意，特别对远距离大量数据采集，由于存在传输能量的损失和传输过程中的干扰影响，得到的信号仍然存在较大的缺陷。

中国专利公开号CN201477213U，公开日2010年5月19日，公开了一种动圈式数字地震检波器，其技术方案是是现有动圈式地震检波器依次进一步连接数字化单元和通信单元。此技术方案虽然采用了动圈式地震检波器，但在使用的过程中存在着明显缺点，因为动圈式单分量速度传感器产生的信号是电压模拟信号，在传输过程中容易受到干扰并且信号容易衰减，特别在多道采集的物探系统中，所布的信号线缆距离远，其信号衰减巨大，受到的干扰也很严重，而为了采集大量地震数据，远距离勘探方法使用非常广泛，减小信号衰减和外部干扰亟待解决。而其技术方案中，使用的前置放大器增益不可调，地球物理勘探中震波能量大小不一样，差异很大，而且共模干扰也比较严重，前置放大器增益不可调对测量精度有较大的影响，同时由于存在传输能量的损失和传输过程中的干扰影响，对整体测量精度仍然有较大的影响。 

发明内容

本实用新型的目的在于解决现有技术测量过程中受干扰较为严重，测量有较大误差的问题，提供一种有采用数字化检测、抗干扰能力较强，有较高测量精度的三分量智能加速度检波器。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种三分量智能加速度检波器，由稳压电源供电，包括智能控制模块、程序存储器和数据存储器，智能控制模块电连接有时钟电路和复位电路，所述的程序存储器和数据存储器均与智能控制模块电连接，所述的三分量智能加速度检波器还包括有三分量智能加速度输入模块和通讯输出模块，所述的三分量智能加速度输入模块与所述的智能控制模块电连接，所述的通讯输出模块与所述的智能控制模块电连接。这样设置，使用的是数字化的三分量智能加速度输入模块对三维方向上的三个分量速度进行综合性检测，能够提高数据采集精度，被测参数振幅和频率响应好、灵敏度高、动态范围宽、提高数据实时处理能力，数据采集的速度也得到很大的改善，增强抗干扰能力，大大降低有效信号在传输过程中的损失，从而得到高品质的地震数据资料。

作为优选，所述的三分量智能加速度输入模块包括三分量加速度传感器、三组前置放大电路、循环采样电路、缓冲放大电路和A/D转换器，所述三分量加速度传感器包括有三个输出端，所述三分量加速度传感器的三个输出端分别对应有一组前置放大电路，所述三分量加速度传感器的三个输出端分别与对应的前置放大电路的输入端电连接，所述前置放大电路的输出端与所述循环采样电路的输入端电连接，所述循环采样电路的控制端与所述的智能控制模块电连接，所述循环采样电路的输出端与所述缓冲放大电路的输入端电连接，所述缓冲放大电路的输出端与A/D转换器的输入端电连接，所述A/D转换器的输出端和控制端均与智能控制模块电连接。这样设置是因为，三分量加速度传感器的三组输出为模拟信号一般较弱，所以每个输出信号都需要经过放大、然后进行模数转换，而前置放大电路的作用就是将采样信号进行增益放大、消除共模干扰，被测参数振幅和频率响应好、灵敏度高，动态范围宽；循环采样电路的设置能够将三个输出信号全部进行循环采样，缓冲放大电路的作用是把前置放大电路放大后的单端信号，转换成差分信号供A/D转换器进行采集，A/D转换器的作用则是将模拟信号转换为数字信号传输至智能控制模块。