电化学微震检波器制造技术

本发明专利技术提供了一种电化学微震检波器，包括：惯性摆体，其内形成电解液空间，该电解液空间内充有电解液；敏感电极，固定于电解液空间的电解液中，用于采用电化学原理将震动信号转换为电信号；信号处理电路，其输入端电性连接至敏感电极，用于将敏感电极输出的电信号进行处理，得到负反馈信号；反馈组件，其输入端电性连接至信号处理电路，用于利用负反馈信号向惯性摆体施加与外界震动输入力相反的力，以减小惯性摆体因外界震动输入力而产生的位移。本发明专利技术通过一种适用于小型MEMS电化学微震检波器的力平衡负反馈机制，以达到拓展小型MEMS电化学微震检波器工作频带的目的。

Electrochemical microseismic detector

The present invention provides an electrochemical micro detector, including: inertial pendulum, space formed in the electrolyte, the electrolyte space is filled with electrolyte; sensitive electrode, electrolyte fixed on the electrolyte space, for electrochemical principle the vibration signal is converted to electrical signal; signal processing circuit, the input end is electrically connected to the sensitive electrode used for signal processing of the output sensitive electrode, negative feedback signal; the feedback component, the input end is electrically connected to the signal processing circuit for using the feedback signal to the inertial pendulum and applied external vibration input force opposing force, to reduce the displacement of inertial pendulum body due to external force and motion input the. The invention uses a force balance negative feedback mechanism suitable for a small-sized MEMS electrochemical micro geophone to achieve the purpose of expanding the working band of a small-sized MEMS electrochemical microseismic detector.

【技术实现步骤摘要】
电化学微震检波器
本专利技术涉及传感器
，尤其涉及一种基于MEMS与力平衡反馈技术的电化学微震检波器。
技术介绍
微震检波器指的是可以检测地面震动信号的传感器，它可以将很微小的不可直接测量的地震信号(如微小位移、微速度、微加速度等物理量)转变为可测量的信号形式(如电压信号、电流信号等)，微震检波器在地震监测与地球物理勘探领域中发挥着不可替代的作用。由于地震信号由震源传到地面之后，地震波的能量大多集中在低频端并且幅值非常的微小，所以对微震检波器的低频灵敏度以及低频带宽等性能指标都有着很高的需求。除了进行传统的地震监测与地球物理勘探应用之外，低频微震检波器还在其它领域有着更加广泛的应用，如：地基、路基调查等基础工程应用领域；岩层划分及病害地质体勘测领域；堤坝隐患检测、水利工程前期地质基础调查等水利电力勘探领域；桥梁工程检测等领域，在这些更广泛的领域中要求所用的微震检波器工作频带的低频截止频率一般为0.1Hz以上。如今在这些应用中最常用的微震检波器是以电磁感应原理为基础的动圈式微震检波器，这种微震检波器有着结构简单、价格便宜等优点，但是这种微震检波器的自然频率较高(1Hz-100Hz本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电化学微震检波器，其特征在于，包括：惯性摆体(20)，其内形成电解液空间(A)，该电解液空间内充有电解液；敏感电极(30)，固定于所述电解液空间(A)的电解液中，用于采用电化学原理将震动信号转换为电信号；信号处理电路(40)，其输入端电性连接至敏感电极(30)，用于将所述敏感电极输出的电信号进行处理，得到负反馈信号；反馈组件(50)，其输入端电性连接至所述信号处理电路(40)，用于利用所述负反馈信号向所述惯性摆体(20)施加与外界震动输入力相反的力，以减小所述惯性摆体(20)因外界震动输入力而产生的位移。

【技术特征摘要】
1.一种电化学微震检波器，其特征在于，包括：惯性摆体(20)，其内形成电解液空间(A)，该电解液空间内充有电解液；敏感电极(30)，固定于所述电解液空间(A)的电解液中，用于采用电化学原理将震动信号转换为电信号；信号处理电路(40)，其输入端电性连接至敏感电极(30)，用于将所述敏感电极输出的电信号进行处理，得到负反馈信号；反馈组件(50)，其输入端电性连接至所述信号处理电路(40)，用于利用所述负反馈信号向所述惯性摆体(20)施加与外界震动输入力相反的力，以减小所述惯性摆体(20)因外界震动输入力而产生的位移。2.根据权利要求1所述的电化学微震检波器，其特征在于，还包括：基座(10)，用于支撑所述惯性摆体(20)；所述惯性摆体(20)包括：外壳(21)，其内部形成工作空间；上橡胶膜(22)和下橡胶膜(23)，分别扣设于所述外壳(21)内部工作空间的上方和下方，且所述下橡胶膜(23)在所述基座(10)的上方悬空设置；其中，由所述外壳(21)、上橡胶膜(22)和下橡胶膜(23)共同围成所述电解液空间(A)。3.根据权利要求2所述的电化学微震检波器，其特征在于，所述反馈组件(50)包括：支撑组件，固定于所述惯性摆体(20)的上方的外侧；反馈线圈(52)，固定于所述支撑组件的内侧，所述惯性摆体(20)的上橡胶膜的上方；反馈磁性体(53)，其下部固定于所述上橡胶膜(22)的外表面，其上部靠近所述反馈线圈或伸入所述反馈线圈内；其中，所述反馈线圈(52)在通入所述负反馈信号时所产生的磁场方向与所述反馈磁性体(53)自身的磁场方向相反，以向所述惯性摆体(20)施加与外界震动输入力相反的力。4.根据权利要求3所述的电化学微震检波器，其特征在于，所述信号处理电路(40)包括：负反馈电路，为参数可调的有源PID调节器，用于对震动信号进行处理，得到负反馈信号；其中，通过调节所述有源PID调节器的参数，可调节所述负反馈信号。5.根据权利要求4所述的电化学微震检波器，其特征在于，所述负反馈电路包括：运算放大器，该运算放大器的：正相输入端接地；负相输入端通过第一电阻(R1)接收震动信号，在第一电阻(R1)的两侧...

【专利技术属性】
技术研发人员：王军波，李光磊，陈德勇，陈健，孙振源，陈连宏，
申请(专利权)人：中国科学院电子学研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11