一种MEMS检波器设计及其性能测试

与常规的动圈式检波器不同,目前物探行业使用的DSU等数字式MEMS检波器无法采用传统的检波器性能测试仪进行性能参数测试。为研究MEMS检波器性能参数测试方法和性能特点,采用一种高性能MEMS加速度计芯片SF1500S,设计了一个模拟信号输出的MEMS检波器,设计了配套的数据采集器和处理软件,并对其进行频率特性、畸变等性能测试。     

基于微机电系统的数字检波器研制和性能分析

对微机电系统（MEMS）数字检波器的结构和性能进行了简要介绍，对MEMS数字检波器的室内检测系统的组成、标定和测量方法等方面进行了描述。在江苏油田进行了MEMS数字检波器野外试验，以测试MEMS传感器的性能。试验结果表明，用MEMS数字检波器采集的资料，浅层的信噪比、分辨率和波组特征比传统检波器的要好，深层能量较弱；在室内进行了三分量MEMS数字检波器和超级检波器的对比试验，结果表明，数字检波器的频率响应要优于超级检波器，阻尼低于超级检波器；在四川达州进行的三分量MEMS数字检波器野外试验表明，三分量MEMS数字检波器的灵敏度较低，不能分辨深层弱信号；在山东煤田的试验中，三分量MEMS数字检波器的灵敏度提高了3倍，记录的总体面貌没有很大改观，但检波器对小于10Hz的面波信号有响应。     

MEMS传感器原理与结构简析

尽管常规地震检波器发展已有50年的历史,体积变得很小,灵敏度很高,并且较好地抑制地面噪声,但MEMS加速度传感器仍然以其直接的数字输出、高的矢量保真度和良好的低频响应,逐渐成为新世纪地球物理勘探技术发展中的重要角色。文章对MEMS传感器进行了概述,对其结构与工作原理进行了简要分析。     

ＭＥＭＳ加速度传感器开发及在地球物理勘探中的应用

：以ＭＥＭＳ加速度传感器为基础的新型地震检波器大幅度提高了地震检波器的各项性能指标。采用国产ＭＥＭＳ加速度传感器，试验性地将其应用于地球物理勘探。设计和制作了进行室内测试的专用振动台及测试软件，建立了一套测试和分析其性能和各项技术指标的方法，并在野外与传统检波器进行了实际生产对比试验，结果表明国产ＭＥＭＳ加速度传感器在石油勘探中具有广阔的应用前景。     

技术动态

中国石化三分量地震勘探检波器研制成功中国石化石油勘探开发研究院南京石油物探研究所与中科院上海微系统所紧密合作,经过一年多的努力,目前试制成功以国产MEMS加速度传感器为核心的三分量地震勘探检波器。经过室内检测,该仪器各项性能指标均符合设计要求。     

用于地震采集的MEMS数字加速度计之设计与生产

I／O公司运用MEMS技术开发出新型加速度计。这种性能优异的加速度计，将作为地震传感器而广泛应用于油气勘探之中，从而成为传统地震检波器的升级换代产品。MEMS技术意为微机电系统（micro electomechanical system）。目前我们很多人对此尚不甚了解，不过一定很感兴趣，尤其是从事地震勘探的业界人士。     

微电子-机械系统传感器及其应用

微电子-机械系统(Microelectro-mechanical system)MEMS,或曰微机电系统传感技术,已逐步应用于地球物理勘探领域。利用MEMS技术开发的新一代全数字地震传感器,其输出从直流到千赫兹范围内(如1kHz),均呈现加速度检波器的特性,且具有极低的固有噪声和畸变、直接的数字输出、高的矢量保真度和良好的低频响应。文章着重介绍MEMS的基本加工原理,基本电原理以及MEMS芯片使用安装的注意事项。     

一种电容式传感器信号调理电路的设计

与常规检波器不同,MEMS电容式加速度传感器所获得的是地震信号变化引起的电容的变化量.为了将这个电容的变化量转换为电压信号输出,而且使该传感器能有效接收到深层反射回来的微弱信号,我们设计了一种电容式传感器的调理电路.本文对组成该调理电路的接口电路、放大电路、低通滤波电路进行了详细地分析,并对调理电路的性能进行了实际检测.     

MEMS加速度检波器的ARMA建模及性能分析

通过振动台的测试实验,得到MEMS加速度检波器的冲击响应数据,利用Steiglitz-McBride迭代法来建立该检波器的ARMA模型,并且使用Hankel矩阵的秩估计ARMA模型的阶次。通过仿真验证了此方法建立的模型准确度是很高的,并且依据建立的模型完成检波器幅频特性的性能分析。     

抗振动检波器

抗振动检波器(Flounderphone)是用于海上的新一代高性能检波器。它专用于潮汐带和其它难于作业的浅水域的地震工作,这种检波器结构牢固、防水性能良好、声学灵敏度高,用于野外作业效率高而且经济。抗振动检波器是一种高灵敏度、低输出阻抗(50 Ω)的装置。其电压前置放大器性能优良,最适用于无线电遥测数据采集系统。该检波器的灵敏元件为半晶质的压电陶瓷片,其结构是以加速度抵消方式进行排列。     

地震数据表征：速度与加速度

陆上地震勘探中地震信号表现为地表的机械振动,速度和加速度是常用的表征物理量。本文分析了由震源激发有效信号的加速度、速度的幅度和频带范围,研讨了地震检波系统对地表振动的记录和改造作用。认为成熟的不同类型（速度/加速度）工业用检波器拾取的地震数据在对地震勘探有意义的范围内能可靠地相互转换、互为印证,以20DX为代表的动圈式检波器在现今处理框架下仍是“高效率检波器”;同时,剖析了不同类型检波器数据比较方法的物理、数学合理性,指明了当前常用方法的局限性;最后,列举后续处理过程中选择不同表征物理量对计算结果有重要影响的六方面因素,强调在实际选择表征物理量时应做更多的基于地震数据地球物理属性的理论分析及试验验证,不宜仅由简单的生产结果比对进行证明。     

地震检波器发展初探

地震检波器是一种将机械振动转换为电信号的专用传感器。文章介绍了数字检波器和光栅检波器的原理及特点，并且从模拟和数字两个领域对模拟和数字检波器的结构和性能做了比较，同时对检波器选用的基本原则进行了介绍。     

布拉格光栅检波器在地震勘探中的应用前景

布拉格光栅（FBG）检波器是一种新型的光纤检波器，是根据光纤折射率随照射光强的变化而变化的光敏特性制成的，能将地震波转换为光的变化来传输。FBG传感器探头尺寸小，与光纤耦合损耗小，抗干扰能力强，性能稳定。因此，一根光纤中可串接数以千计的检波器，传输过程中不必考虑衰减的影响，没有电磁干扰影响，地震信号不失真，而且野外施工方便，费用低。     

三分量数字检波器在东濮凹陷的采集效果分析

数字检波器较之模拟检波器有更好的振幅和频率响应特征，更大的动态范围，更强的抗干扰能力。为了充分了解三分量数字检波器的性能和采集效果，在东濮凹陷马厂地区进行了多波地震勘探试验。采用MEMS三分量数字检波器采集了3条二维地震测线数据，同时在数字检波器相同的位置用12个一组的模拟检波器采集了1条二维地震测线数据。对两种检波器单炮记录进行了对比分析，结果表明数字检波器的Z分量单炮记录比模拟检波器具有更高的分辨率和信噪比；X分量和Y分量浅、中层的信噪比高，背景清楚。对两种检波器的叠加剖面进行了对比分析，结果表明数字检波器Z分量的叠加效果更好，剖面的分辨率和信噪比更高；X分量和Y分量的叠加剖面对地层尖灭、不整合和微幅度构造等地质特征反映清晰。对三分量数据进行了振幅比和泊松比分析，低异常区与钻井揭示的油气显示有很好的对应关系。     

新型陆用压电检波器在滩浅海地区地震勘探中的应用及效果

滩浅海地区所特有的复杂地表和表层结构条件给采集高品质的地震资料带来了一定的困难,也因此成为制约该类地区油气开发的主要因素之一。为此。开展了滩浅海地震水陆两用压电检波器的研究。阐述了陆用压电检波器的工作原理,分析了陆用压电检波器的实际应用效果。从单炮记录和地震剖面的信噪比、分辨率、频宽、主频以及能量等诸方面将其与AG3加速度检波器、常规检波器以及水上压电检波器进行了对比分析。结果表明,相对于其他检波器来说,在频谱、分辨率以及高频响应方面。陆用压电检波器在滩浅海地区采集的地震数据具有明显的优势,且陆用压电检波器具备了水听器的一些功能,能够解决滩、浅海结合部的过渡问题。     

组合检波器的响应特性及效果试验

石油地震勘探中,通常采用组合检波器提高地震信号的接收能力。就电气技术特性而言,组合后的检波器具有不同于检波器芯体的响应特性。实际采集作业中,一般只关注组合检波器在接收能力上的改善,却很少顾及组合后响应特性的变化。本文以检波器的原理结构为基础,以现场试验数据为依据,系统地介绍和分析了组合检波器响应特性的变化规律和特点,及其对地震数据采集的影响。     

探讨高频检波器与低截处理的替代关系

地震检波器是实现把机械振动转换为电信号的传感器,不同检波器具有不同的相位特性和频率特性。从检波器的振动理论方程着手,分析了地震资料反射品质与检波器特性的关系。结合地质任务和技术指标要求,在相同采集因素条件下,执行特定的试验内容,考核了不同检波器类型及其性能,对资料进行了有益的处理方法尝试,获得实用而有意义的结论。在目的层较浅的探区,试验数据表明采用自然频率较低的检波器和特殊的低截处理方法同样能够实现高分辨率的地震勘探效果。     

地震仪器中地震道检波器的测试原理和方法

能否正确地使用地震检波器,直接关系到野外地震数据的采集质量。地震检波器的性能测试亦受到许多因素的影响。本文从检波器的结构及工作原理出发,系统地阐述了地震仪器中对检波器(串)的测试原理和测试方法。对野外施工中正确测试、快速判断和排除检波器(串)故障,提高数据采集质量有极大的帮助。