高精度三軸加速度計(jì)M-A352AD10實(shí)現(xiàn)更快更準(zhǔn)的地震監(jiān)測(cè)，可實(shí)現(xiàn)DC~460Hz的全頻段監(jiān)測(cè)

全球每年因地震而造成的經(jīng)濟(jì)損失高達(dá)358億美元，并且有上升的趨勢(shì)。面對(duì)如此天災(zāi)，我們可以利用現(xiàn)代化的技術(shù)和地震監(jiān)測(cè)設(shè)備在地震活躍地區(qū)進(jìn)行實(shí)時(shí)的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，盡可能地提前發(fā)現(xiàn)即將到來(lái)的地震而發(fā)出避險(xiǎn)警告，或者當(dāng)?shù)卣鸢l(fā)生后速度定位到震中位置盡早開展搜救。

圖源數(shù)據(jù) 中國(guó)地震臺(tái)網(wǎng)

地震監(jiān)測(cè)設(shè)備如何快速監(jiān)測(cè)到地震波的發(fā)生？如何快速地將地震信號(hào)傳輸到系統(tǒng)或設(shè)備上，讓人快速做出相應(yīng)對(duì)策？如何在惡劣的環(huán)境下，仍能保持穩(wěn)定可靠的監(jiān)測(cè)？其核心之一就是采用了傳感器技術(shù)和相關(guān)設(shè)備，我們可以在地震易發(fā)生區(qū)域或重點(diǎn)觀察的區(qū)域大規(guī)模部署小型傳感器，結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)數(shù)字化技術(shù)集成到地震監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中，即可做到無(wú)需人工維護(hù)，長(zhǎng)期連續(xù)地對(duì)相關(guān)區(qū)域進(jìn)行監(jiān)測(cè)。但在實(shí)際應(yīng)用中，還是會(huì)存在不少問(wèn)題。如：?jiǎn)误w設(shè)備測(cè)量頻率不夠?qū)捫枰喾N設(shè)備配合才能涵蓋所需測(cè)量的所有頻率范圍、監(jiān)測(cè)精度不足、無(wú)法很好地適應(yīng)嚴(yán)苛的戶外環(huán)境等。

為了解決這些問(wèn)題，EPSON針對(duì)地震監(jiān)測(cè)行業(yè)不斷優(yōu)化升級(jí)的高精度三軸加速度計(jì)M-A352AD10可以發(fā)揮較好的作用，該產(chǎn)品在日本氣象廳認(rèn)證的烈度計(jì)中已得到成功應(yīng)用。下面讓我們一起來(lái)看看EPSON最新的高精度三軸加速度計(jì)M-A352AD10如何對(duì)地震進(jìn)行有效監(jiān)測(cè)。

上圖信息來(lái)源于日本EPSON官網(wǎng)

DC到460Hz超寬頻率范圍，準(zhǔn)確監(jiān)測(cè)所有震動(dòng)

因?yàn)椴煌橘|(zhì)的影響，地震波會(huì)存在不同的頻率，其分布范圍從DC到400Hz均有存在。這就意味著要全面地監(jiān)測(cè)，就必須要覆蓋全頻段。當(dāng)然，通過(guò)多個(gè)監(jiān)測(cè)單元，對(duì)不同頻段進(jìn)行獨(dú)立監(jiān)測(cè)的方式是可行的。但是，很多時(shí)候受限于部署環(huán)境，無(wú)法同時(shí)部署多個(gè)監(jiān)測(cè)單元，這就會(huì)導(dǎo)致用戶需要選擇測(cè)量頻率段，無(wú)法全面地監(jiān)測(cè)所有震動(dòng)情況。因此，如何通過(guò)單個(gè)傳感器實(shí)現(xiàn)全頻段地震監(jiān)測(cè)，是一個(gè)需要解決的難題。

高精度三軸加速度計(jì)M-A352AD10利用數(shù)字傳感器技術(shù)，通過(guò)內(nèi)置可編程數(shù)字濾波器，可以精確地過(guò)濾出所需頻率段的信號(hào)，從而不再需要多個(gè)不同頻率段的監(jiān)測(cè)單元，即可以實(shí)現(xiàn)從DC~460Hz的全頻段監(jiān)測(cè)，真的做到依靠單個(gè)傳感器在任何環(huán)境條件下均可部署和全面監(jiān)測(cè)，從而解決用戶需要選擇頻率段的困擾。

與此同時(shí)，高精度三軸加速度計(jì)M-A352AD10寬達(dá)±15g的輸出量程，即使是面對(duì)10級(jí)地震烈度的峰值加速度（約1g）也可以隨時(shí)輸出。而其抗干擾性能也令人印象深刻，低至0.2μG/√Hz的平均噪聲密度性能，如按照6Hz頻率點(diǎn)算，僅為不到1μG的噪聲值，對(duì)測(cè)量結(jié)果影響幾乎可以忽略不計(jì)，極大地提高測(cè)量精度，從而更全面地保障對(duì)所有震動(dòng)的準(zhǔn)確監(jiān)測(cè)。

1000G的抗沖擊能力，保持長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行

由于地震監(jiān)測(cè)需要連續(xù)長(zhǎng)期的測(cè)量，因此高可靠是其重要的考量因素之一。但因?yàn)楝F(xiàn)有的傳統(tǒng)監(jiān)測(cè)單元包含了很多機(jī)械結(jié)構(gòu)部分，一旦設(shè)備處于震中受到直接沖擊，很多時(shí)候都會(huì)被損壞。不僅帶來(lái)了經(jīng)濟(jì)損失，而且也無(wú)法為后續(xù)余震和快速震源定位提供支持。

EPSON采用QMEMS技術(shù)設(shè)計(jì)，使得高精度三軸加速度計(jì)M-A352AD10內(nèi)部設(shè)計(jì)極其緊密，無(wú)易損機(jī)械單元，讓其擁有高達(dá)1000G的抗沖擊能力，對(duì)比上一代產(chǎn)品的300G，參數(shù)有了大幅度的提升。即使面對(duì)速度高達(dá)7千米/秒的縱波直擊時(shí)產(chǎn)生的瞬時(shí)700多G的加速度力也不會(huì)損壞，可以較好地應(yīng)對(duì)長(zhǎng)期戶外部署監(jiān)測(cè)的可靠性難題。

小尺寸輕量化，快速集成到系統(tǒng)中

以往的地震監(jiān)測(cè)手段，大多依靠機(jī)械感知震動(dòng)然后轉(zhuǎn)化為電信號(hào)的方式來(lái)監(jiān)測(cè)，而且對(duì)于不同方向上的感知還需要分別用不同的單元進(jìn)行測(cè)量，這就使得監(jiān)測(cè)設(shè)備整體非常大和臃腫，在實(shí)際部署中往往有很多限制，同時(shí)運(yùn)維費(fèi)用也很高。

基于這個(gè)問(wèn)題，高精度三軸加速度計(jì)M-A352AD10有自己的解決思路。其利用半導(dǎo)體傳感器技術(shù)，將原本復(fù)雜精細(xì)且不好維護(hù)的監(jiān)測(cè)結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)定高效的數(shù)字傳感單元，可以實(shí)現(xiàn)在單個(gè)傳感單元上同時(shí)對(duì)XYZ三軸的同步監(jiān)測(cè)。M-A352AD10的整體尺寸為48x24x16mm大小，長(zhǎng)寬尺寸還沒(méi)有一張信用卡大，而且重量?jī)H為25g。相較于以往的傳統(tǒng)監(jiān)測(cè)單元?jiǎng)虞m數(shù)倍的體積和重量有了質(zhì)的飛躍，真正做到了極致的輕量化，為產(chǎn)品集成更多功能提供了可能性，使得地震監(jiān)測(cè)產(chǎn)品可以進(jìn)一步優(yōu)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)。

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