基于低功耗MEMS传感器的地震采集系统和传感器技术方案

本发明专利技术属于地质勘探领域，具体涉及了一种基于低功耗MEMS传感器的地震采集系统和传感器，旨在解决现有的地震波采集技术要使用MEMS传感器时无法兼顾高精度和低能耗的问题。本发明专利技术包括：MEMS传感器接收地震波信号，并输出MEMS传感器电信号；共模电压调整模块将所述MEMS传感器信号调整为读出电路共模电压输入范围，获得低压MEMS传感器信号；读出电路读出所述低压MEMS传感器电信号；供电模块向所述MEMS传感器和共模电压调整模块提供高电源电压，向所述读出电路和反馈电路提供低电源电压。本发明专利技术以单电源进行供电，通过高电压保证了MEMS传感器的探测精度，通过低电压供给读出电路，降低了整个地震采集系统的功耗。降低了整个地震采集系统的功耗。降低了整个地震采集系统的功耗。

【技术实现步骤摘要】
基于低功耗MEMS传感器的地震采集系统和传感器


[0001]本专利技术属于地质勘探领域，具体涉及了一种基于低功耗MEMS传感器的地震采集系统和传感器。

技术介绍

[0002]在地质勘探中，通常需要长时间的持续采集地震波信号，MEMS传感器为地震波采集的常用传感器。
[0003]现有MEMS传感器架构大多采用单高电源电压供电或正负双电源电压供电，这种电路很难实现低功耗目标，限制了MEMS传感器的适用范围，特别是要求使用单电源电压供电，同时满足低功耗要求的应用领域。此外，为了满足低功耗，大多时候采用低电源电压供电，但低电源电压限制了MEMS传感器的量程、精度等。因此，基于单电源供电、多参考电压、低功耗应用需求，本专利技术采用高电压反馈与低电压读出电路技术，同时采用共模电压自适应动态调整技术，将高反馈电压调整至低压读出电路共模输入电压范围内，MEMS传感器上高电压能够保证MEMS传感器灵敏度，确保MEMS传感器系统精度与量程的前提下，实现MEMS传感器低功耗目标，拓展MEMS传感器适用范围。

技术实现思路

[0004]为了解决本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于低功耗MEMS传感器的地震采集系统，其特征在于，所述系统包括：MEMS表头模块、共模电压调整模块、读出电路、反馈电路和供电模块；所述MEMS表头模块，用于接收地震波信号，并输出MEMS电信号；所述共模电压调整模块，用于将所述MEMS电信号调整为读出电路共模电压输入范围，获得低压MEMS电信号；所述读出电路，用于读出所述低压MEMS电信号，获得输出信号；所述反馈电路，用于根据所述输出信号对高电源电压供电单元产生反馈信号，形成闭环；所述高电源电压供电单元包括MEMS表头模块和共模电压调整模块；所述供电模块，用于向所述MEMS表头模块和共模电压调整模块提供高电源电压，向所述读出电路模块和反馈电路提供低电源电压。2.根据权利要求1所述的基于低功耗MEMS传感器的地震采集系统，其特征在于，所述系统还包括：供电采集模块和数字信号控制模块；所述供电采集模块，用于采集高电源电压和低电源电压并产生与高电源电压和低电源电压相应的供电电压数字信号，传输至数字信号控制模块；所述数字信号控制模块，用于在数字域对所述供电电压数字信号计算共模电压调整比例信号，基于所述共模电压调整比例信号产生时序控制信号，对所述共模电压调整模块进行控制。3.根据权利要求2所述的基于低功耗MEMS传感器的地震采集系统，其特征在于，所述数字信号控制模块，由所述供电模块提供低电源电压；所述供电采集模块，由所述供电模块提供低电源电压和高电源电压。4.根据权利要求2所述的基于低功耗MEMS传感器的地震采集系统，其特征在于，所述供电采集模块，具体由数模转换器ADC构成，采集高电源电压和低电源电压，并将采集的与之对应的供电电压数字信号输出给所述数字信号控制模块，数字信号控制模块计算共模电压调整比例信号R；若所述MEMS表头模块所需的高电源电压为AVDD，读出电路所需的低电源电压为DVDD，供电采集模块的参考电压为Vref，供电采集模块使用的ADC位数为N，则高电源电压AVDD的量化数值为：低电源电压DVDD的量化数值为：共模电压调整比例信号为：基于所述共模电压调整比例信号R生成时序控制信号进而控制共模电压调整模块；所述时序控制信号可为固定脉宽的数字信号，也可为不同脉宽的数字信号。
5.根据权利要求4所述的基于低功耗MEMS传感器的地震采集系统，其特征在于，所述共模电压调整模块，具体为，由一个或多个1/2电路单元构成，每个1/2电路单元为所述MEMS表头模块与第一开...

【专利技术属性】
技术研发人员：李宗伟，韩可都，刘婧，周永健，杨长春，
申请(专利权)人：中国科学院地质与地球物理研究所，
类型：发明
国别省市：