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公开(公告)号：CN116378648A
公开(公告)日：2023-07-04
申请号：CN202310441437.8
申请日：2023-04-23
申请人： 中国科学院地质与地球物理研究所
摘要： 本发明涉及随钻测井技术领域，尤其为一种基于随钻声波前视的近钻头地层探测方法及装置，包括获取地表地震检波器阵列及近钻头传感器记录的钻头破岩产生的声压和三分量振动数据；对钻头破岩产生的声压和三分量振动数据进行清洗；利用随钻地震数据反演获得近钻头及钻头前方区域的地质构造；采用智能岩石声纹识别算法实时判别钻头钻遇的地层岩性；对近钻头及钻头前方区域地质构造与地层岩性的信息进行迭代更新；输出近钻头及其前方区域的地质构造背景图及已钻遇的地层岩性分布图。本发明，可避免传统随钻声波测井或随钻地震方法在测量方式上的不足，适用于进行近钻头地层构造与岩性探测，具备探测精度高、尺寸小、成本低等竞争优势。
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公开(公告)号：CN115128664B
公开(公告)日：2022-11-08
申请号：CN202211059693.2
申请日：2022-09-01
申请人： 中国科学院地质与地球物理研究所
摘要： 本发明属于地质勘探领域，具体涉及了一种基于频域扩宽MEMS传感器的地震采集系统，旨在解决随钻测井中容易出现强震动和多频率信号交叉耦合导致振动频率超出MEMS传感器的频域量程的问题。本发明包括：MEMS表头、读出电路、频域扩宽器、模数转换器ADC、数字信号控制单元和反馈电路；其中频域扩宽器用于根据控制信号对电信号进行波形补偿，输出扩频信号。本发明的频域扩宽器，在MEMS表头遇到强震动或者能够选用的MEMS传感器无法确保稳定满足测量信号的频率需求时，对探测信号的频域进行扩宽，使得MEMS表头能够在一定程度上能够进行强震动、带外频率的测量，提高了地震采集系统的适用范围和抗突变能力。
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公开(公告)号：CN112187271B
公开(公告)日：2021-12-07
申请号：CN202011133654.3
申请日：2020-10-21
申请人： 中国科学院地质与地球物理研究所
IPC分类号： H03M1/12
摘要： 本发明公开了一种MEMS传感器系统，其包括：MEMS传感器，其包含有：上极板、中间极板以及下极板；前置放大器用于将MEMS传感器输出的电荷量转化为模拟电压信号输出；前置放大器包含有运算放大器和反馈电容；补偿电容，其第一端与中间极板电性连接，第二端接入共模电压用于存储MEM传感器的部分电荷量；模数转换器用于将模拟电压信号转换为数字电压信号输出；数字信号处理器用于对模数转换器输出的数字电压信号进行噪声压制处理，并根据噪声压制处理后的数字电压信号生成时序信号，且将时序信号输出；脉冲产生器用于根据时序信号产生脉冲信号，以驱动MEMS传感器工作。本发明能够有效改善MEMS传感器噪声性能，降低系统功耗，提高系统精度。
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公开(公告)号：CN113092820A
公开(公告)日：2021-07-09
申请号：CN202110525478.6
申请日：2021-05-13
申请人： 中国科学院地质与地球物理研究所
IPC分类号： G01P21/00
摘要： 本发明公开了一种高精度加速度传感器噪声性能分析方法及装置，尤其涉及噪声性能分析领域。所述装置包括MEMS加速度传感器、信号采集装置、信号分析装置和控制器，所述MEMS加速度传感器包括MEMS敏感单元、前置放大器单元、模拟环路滤波器单元、静电力反馈单元；所述信号采集装置包括差分运算放大器、抗混叠滤波器、模数转换器、数据通信模块；所述方法基于所述装置而实现，本发明所述装置及方法可以应用在常规环境下，减少测试工作量，降低外界震动干扰对加速度传感器噪声性能分析的影响，提高加速度传感器及其后信号处理电路的噪声水平的测量精度。
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公开(公告)号：CN110763870A
公开(公告)日：2020-02-07
申请号：CN201911074905.2
申请日：2019-11-06
申请人： 中国科学院地质与地球物理研究所
IPC分类号： G01P15/08 , G01P15/125 , G01P15/13
摘要： 本发明公开了一种MEMS传感器检测装置以及MEMS传感器系统，所述MEMS传感器检测装置包括：读出电路，用于对MEMS传感器的输出信号进行模拟信号处理，以产生检测电压；抵消电压产生电路，用于根据所述检测电压产生重力抵消电压，所述重力抵消电压和重力加速度成正比例关系；选择电路，用于在反馈阶段选择所述检测电压输出，在重力抵消阶段选择所述重力抵消电压输出，其中，在一个检测周期内所述反馈阶段位于所述重力抵消阶段之后；反馈电路，用于根据所述选择电路的输出电压产生反馈电压，所述反馈电压和所述选择电路的输出电压成正比例关系。本发明公开的MEMS传感器检测装置以及MEMS传感器系统，能够抵消重力加速度的影响，提高MEMS传感器系统的灵敏度。
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公开(公告)号：CN115128664A
公开(公告)日：2022-09-30
申请号：CN202211059693.2
申请日：2022-09-01
申请人： 中国科学院地质与地球物理研究所
摘要： 本发明属于地质勘探领域，具体涉及了一种基于频域扩宽MEMS传感器的地震采集系统，旨在解决随钻测井中容易出现强震动和多频率信号交叉耦合导致振动频率超出MEMS传感器的频域量程的问题。本发明包括：MEMS表头、读出电路、频域扩宽器、模数转换器ADC、数字信号控制单元和反馈电路；其中频域扩宽器用于根据控制信号对电信号进行波形补偿，输出扩频信号。本发明的频域扩宽器，在MEMS表头遇到强震动或者能够选用的MEMS传感器无法确保稳定满足测量信号的频率需求时，对探测信号的频域进行扩宽，使得MEMS表头能够在一定程度上能够进行强震动、带外频率的测量，提高了地震采集系统的适用范围和抗突变能力。
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公开(公告)号：CN114397696B
公开(公告)日：2022-06-21
申请号：CN202210289229.6
申请日：2022-03-23
申请人： 中国科学院地质与地球物理研究所
IPC分类号： G01V1/16 , H03M1/50 , G01V1/18 , G01P15/125
摘要： 本发明属于地质勘探领域，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。
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公开(公告)号：CN111561958A
公开(公告)日：2020-08-21
申请号：CN202010410940.3
申请日：2020-05-15
申请人： 中国科学院地质与地球物理研究所
摘要： 本发明公开了一种MEMS传感器检测装置以及MEMS传感器系统，所述MEMS传感器检测装置包括前置放大器、环路滤波器以及反馈电路，还包括设置在所述前置放大器之后的HL型滤波器，所述前置放大器、所述环路滤波器以及所述HL型滤波器串联；所述HL型滤波器对低频段信号具有高通滤波功能，所述HL型滤波器对高频段信号具有低通滤波功能。本发明提供的MEMS传感器检测装置以及MEMS传感器系统，能够有效改善MEMS传感器低频噪声性能，提高系统精度，拓宽MEMS传感器系统带宽。
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公开(公告)号：CN110380700B
公开(公告)日：2020-05-26
申请号：CN201910781595.1
申请日：2019-08-23
申请人： 中国科学院地质与地球物理研究所
摘要： 本发明公开了一种前置放大器、MEMS传感器读出电路以及MEMS传感器系统，所述前置放大器包括第一运算放大器，所述第一运算放大器包括第一偏置电路，所述前置放大器还包括第一同步切换电流提供电路；所述第一同步切换电流提供电路用于向所述第一偏置电路提供第一偏置电流，所述第一偏置电流在所述读出电路工作于清零阶段的电流值小于所述第一偏置电流在所述读出电路工作于读出阶段的电流值。本发明提供的前置放大器、MEMS传感器读出电路以及MEMS传感器系统，保证所述读出电路具有低噪声的同时，降低所述读出电路的功耗，从而降低MEMS传感器系统的功耗，有效解决了MEMS传感器系统低功耗与低噪声的矛盾。
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公开(公告)号：CN110380700A
公开(公告)日：2019-10-25
申请号：CN201910781595.1
申请日：2019-08-23
申请人： 中国科学院地质与地球物理研究所
摘要： 本发明公开了一种前置放大器、MEMS传感器读出电路以及MEMS传感器系统，所述前置放大器包括第一运算放大器，所述第一运算放大器包括第一偏置电路，所述前置放大器还包括第一同步切换电流提供电路；所述第一同步切换电流提供电路用于向所述第一偏置电路提供第一偏置电流，所述第一偏置电流在所述读出电路工作于清零阶段的电流值小于所述第一偏置电流在所述读出电路工作于读出阶段的电流值。本发明提供的前置放大器、MEMS传感器读出电路以及MEMS传感器系统，保证所述读出电路具有低噪声的同时，降低所述读出电路的功耗，从而降低MEMS传感器系统的功耗，有效解决了MEMS传感器系统低功耗与低噪声的矛盾。
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