piezo vs mems acelerómetro para terremoto [cerrado]

Estás haciendo la pregunta incorrecta.

Lo que debe hacer es definir primero qué necesita un acelerómetro para medir los terremotos y cualquier otro criterio que sea importante para usted, como el tamaño, el consumo de energía y el precio. Esto es lo que llamamos una especificación . Una vez que tenga la especificación, compárela con los acelerómetros de cualquier tecnología y vea qué se ajusta mejor. Si cumple con la especificación, entonces no debería importarte si es piezo, MEMS o cualquier otra cosa.

No soy geólogo, pero lo más probable es que el criterio importante sea reaccionar adecuadamente a vibraciones de frecuencia relativamente baja. Supongo que para los terremotos debe funcionar bien hasta unos 100 mHz o menos. La operación de alta frecuencia por encima de unos 10 Hz (supongo que otra vez) es probablemente irrelevante, por lo que puede usarla para aumentar la relación señal / ruido.

El diseño tradicional de "Geófono" se basa en mover la bobina en un conjunto de imán permanente con un factor de amortiguamiento de Q bajo cercano a 1, que es muy bajo para un sensor de masa de resorte pero que tiene la ventaja de un voltaje proporcional a la aceleración a bajas frecuencias. El punto de ruptura fue de alrededor de 1Hz y se pudo igualar a 0.1 Hz, pero las ondas terrestres más importantes estuvieron por debajo de 20Hz. "Como recuerdo hace 40 años" importantes "ondas superficiales de Rayleigh" eran de mayor frecuencia, pero las ondas del núcleo de mayor densidad viajaban más rápido en velocidad (o viceversa). Usamos tanto grabadoras de cinta Ampex de cinta magnética multipista de 10 "como grabadoras galvánicas de 24 canales en gráficos sensibles a la luz. (El desarrollo fue como lavar ropa china en la producción en serie)

  

Necesitas una serie de sensores para triangular las direcciones de las olas. Asique   Sospecha que debe haber un movimiento subterráneo para sensores baratos.   hoy .... (juego de palabras destinado)

     

También debe sobreexplotar alrededor de 200Hz para generar mejores filtros anti-alias

He utilizado grandes acelerómetros piezoeléctricos de 3 ejes que no son tan sensibles ni silenciosos como los geófonos, ya que requieren amplificadores de carga muy sensibles (CCA) y cualquier movimiento coaxial leve se detecta en una modulación de la carga dieléctrica o ruido de aceleración. Pero el cable coaxial rígido sería bastante estándar ahora.

Piense en 1g como su señal de calibración cuando la coloque en espuma y obtenga una sensibilidad tan baja en la escala de Richter como necesite.

Supongo que utilizan pistón de aluminio recubierto de teflón con bobina de alambre de cobre dentro de imanes de tierras raras para obtener las cualidades de amortiguación, o un amortiguador viscoso delgado, pero debe evitarse la resonancia para obtener un factor de amortiguación de 1 o tener una compensación electrónica de EQ para cada sensor.

Con un pequeño sensor piezoeléctrico, necesitas suficiente masa y sentarte sobre una roca firme o una tierra firme sólida. Si todo lo que quiere es de nivel 5 y superior, quizás una aplicación de iPhone lo haga con su teléfono enterrado bajo tierra. (chortle, chortle)

notas laterales

Me encantan este tipo de preguntas, ya que me trae recuerdos de dos veranos de investigación sísmica que hice durante mis días de licenciatura para el Departamento de Ciencias de la Tierra. Instalamos una docena o más en un hilo de 1/4 de milla con puntos de ruptura cada cien metros con el cable enrollado en un carrete grande en nuestras mochilas. Todo el tráfico tuvo que detenerse en el país a 10 millas de distancia, no debido a la tonelada de explosivos C4 utilizados para crear el impulso para la investigación sísmica, sino porque estos sensores podrían detectar un ciervo que se aleja a 100 yardas o el ruido aleatorio de un arroyo cercano. Cuando construí y probé los primeros grabadores portátiles CMOS diseñados por un estudiante local de doctorado en física, pude hacer un par de rodillas de pie en el laboratorio de ciencias de la Tierra en el sótano del piso de concreto con el "geófono" como se llamaba en el otro lado lateral y con ganancia total, podría "pegar" el medidor de lado a lado (AC acoplado < 0.1Hz) sin mucho esfuerzo.

... Recuerdo nuestras primeras pruebas a principios de los años 70 en una isla abandonada cerca de un antiguo pozo de mina lleno de agua con las bombas de agua a gas del Departamento Forestal y su permiso y unos pocos cientos de libras de geo-gel sumergido por nuestros licenciados se retiró el minero y cuando nos fuimos a cubrir a unos cien pies de distancia y esperamos la cuenta regresiva con el registro a solo 30 millas de distancia, un viejo árbol de circunferencia de 3 pies voló del pozo de la mina sobre nuestras cabezas como un trozo de corcho ... cosas potentes

... el siguiente sitio estaba grabando cerca del círculo ártico en una carretera en medio de "ninguna parte". El equipo de grabación que se encuentra muy lejos nunca siente ni oye nada, y alternamos el uso de la carga de los equipos electrónicos o la detención del tráfico a kilómetros de distancia. Nunca hubo tráfico, excepto el día en que estaba de servicio en la carretera con un "casco blanco" y un autobús lleno de mineros que salían del trabajo por turnos. El conductor del autobús tenía toda la intención de pasar por encima de mí en medio de la carretera con mi gran señal roja de parada de mano ... en medio de la nada. Jugamos a la gallina hasta el final cuando él se detuvo en seco delante de mí, sacó la cabeza y me insultó con entusiasmo. Respondí en voz baja ... Espero que no te moleste, señor ... estamos haciendo algunas explosiones ... ¿puedes esperar unos minutos? (phew) dijo ... seguro que no hay problema, tómate tu tiempo .. No tuve el corazón para decirle que el equipo de voladuras estaba a 500 millas al sur.

Meses después del filtrado forense de Fourier & La sincronización de la fase de tiempo del sensor de los datos geográficos digitalizados en un IBM360, los estudiantes de posgrado de Geociencia mapearon hasta 30 millas del núcleo de la tierra en una amplia extensión de terreno donde estaban buscando minerales y no petróleo y descubrieron uranio en lugares poco probables a medida que descubrimos el fascinante mundo de la detección sísmica ... Dejaré de lado la historia de la calibración del oso negro y galvo ...