數(shù)字壓力傳感器在地震監(jiān)測中的應(yīng)用

2013年4月20日雅安市蘆山縣遭遇7級大地震，地震給當(dāng)?shù)貛砭薮蟮纳拓敭a(chǎn)損失，同時也牽動著全國億萬人民的心。地震是目前科學(xué)界最難預(yù)測的自然災(zāi)害，直至目前為止，有關(guān)它的預(yù)測都是一個難以攻克的困難。地震也分為陸地地震和海洋地震，對于陸地地震，科學(xué)家多采用實時對地震多發(fā)地帶進(jìn)行科學(xué)監(jiān)控，來對可能發(fā)生的地震災(zāi)害做一個粗略預(yù)測。但海洋地震就不行了，就目前的科學(xué)水平來說監(jiān)控還很困難。而傳感器的出現(xiàn)，為地震監(jiān)測的應(yīng)用帶來新的希望。

對于地震發(fā)生的記錄，科學(xué)界采用的儀器是地震檢波器。地震檢波器是用于地質(zhì)勘探和工程測量的專用傳感器，是一種將地面振動轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘柕膫鞲衅?，能把地震波引起的地面震動轉(zhuǎn)換成電信號，經(jīng)過模數(shù)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)據(jù)、進(jìn)行數(shù)據(jù)組織、存儲、運算處理。

有了這樣的檢波器作為基礎(chǔ)，便可通過其原理進(jìn)一步探索更加準(zhǔn)確的監(jiān)測傳感器。其中有可能采用的傳感器為光柵位移傳感器、加速度傳感器、傾角傳感器以及加速度傳感器。

1、光柵位移傳感器

光柵位移傳感器與經(jīng)典慣性擺地震儀是兩種原理完全不同的儀器，在測量物體位置移動方面具有更大的優(yōu)勢，如果將其與激光技術(shù)進(jìn)一步結(jié)合，其靈敏度將進(jìn)一步大大提高。

2、加速度傳感器

加速度傳感器是一種能夠測量加速力的電子設(shè)備，典型應(yīng)用在手機(jī)、筆記本電腦、步程計和運動檢測等。采用加速度傳感器來實現(xiàn)地震檢波器測試儀的設(shè)計，其具有信號調(diào)理、溫度補(bǔ)償、自測，以及可配置到檢測0g或脈沖檢測快速運動等功能，還具有功耗低、便于攜帶、精度高、速度快的特點。

3、傾角傳感器

傾角傳感器用于各種測量角度的應(yīng)用中，傾角傳感器還可以用來測量相對于水平面的傾角變化量。人們總是時刻在想著如何提前得知地震的發(fā)生，通常地震發(fā)生前會有大量的氣體先釋放出來，通過這個現(xiàn)象可以預(yù)知，但現(xiàn)在有一種實時檢測的方法就是使用傾角傳感器，把傾角傳感器埋置在地震發(fā)生地附近的地下深處，當(dāng)?shù)卣饘⒁l(fā)生的時候，地殼會存在運動，這樣就可以對地殼運動引起的角度變化進(jìn)行檢測。

4、光纖傳感器

光纖傳感器可以對各類參數(shù)進(jìn)行準(zhǔn)確丈量，可以順應(yīng)極端惡劣的情形。同時，因為光纖傳輸損耗低、頻帶寬，使得光纖傳感器在組網(wǎng)和傳輸間隔方面，與傳統(tǒng)的傳感器比擬具有無可比擬的上風(fēng)。

近些年來我國地震信號記錄器以及信號處理器技術(shù)都有了很大的進(jìn)步，但是用于接收地震信號的傳感器卻沒有大的突破，仍然延續(xù)了原來的機(jī)電轉(zhuǎn)換模式和模擬信號傳輸，這一切嚴(yán)重的制約了我國地震監(jiān)測技術(shù)的發(fā)展，于是迫切的需要提高傳感器的性能。隨著傳感器技術(shù)的發(fā)展，傳感器在地震的監(jiān)測也取得重大突破，給我們帶來新的希望。