地震勘探用MEMS数字检波器的研制

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地震勘探是通过采集人工地震信号,再由后续的传输系统与一定的解释方法还原地层构造,达到实现油气的勘探的目的。该地震勘探检波器主要的功能是实现地震信号的采集,以及检波器埋置的倾角信息的检测,具有低功耗、自动化、设置灵活等特点。   本文首先介绍了检波器的整体功能与设计,根据信号的实际特点与要求,采用了MEMS震动传感器MXA2500,并根据勘探的实际情况,采用了具有低功耗性能的MSP430系列单片机作为核心处理器,组成检波器系统。其次介绍了各个模块的硬件电路设计,说明了相应的器件选择和各部分的原理,整个系统由管理模块、模拟量模块、数字量模块三部分组成。管理模块作为主模块,采用单片机MSP430F169,主要实现信号的模数转换、传感器的温度补偿、倾角补偿算法;模拟量模块主要实现模拟量震动信号和倾角信息的采集,并通过扩频电路以满足测量信号的要求;数字量模块包括通过I2C总线外扩的存储器,并通过DMA实现单片机与存储器的数据传输,保证了通信的效率和可靠性,以及系统与传输系统的通信。系统采用C语言进行编程,易于维护和修改。然后介绍了采集工作的具体实现;最后说明了整个设计的注意事项和实际测试情况。实验证明,该检波器系统是可行的,它不但满足了地震勘探对数据采集的基本要求,也为其他数据采集系统提供了思路和方法。
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