[發明專利]用于地震采集系統的基于MEMS的電容傳感器

有效

• 申請號: 200980151747.4
• 申請日: 2009-11-06
• 公開（公告）號: CN102265184A
• 公開（公告）日: 2011-11-30
• 發明（設計）人: H·保爾森
• 申請（專利權）人: 格庫技術有限公司
• 主分類號: G01V1/18
• 分類號: G01V1/18;G01V1/16;G01V1/28;G01P15/00;B81B7/00
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 陳華成

1.一種裝置，包括：

地震采集系統，其包括加速度計，

其中所述加速度計包括：

基于MEMS的電容傳感器，包括檢測質量、接收第一信號的輸入端以及與所述檢測質量電連接以提供第二信號的輸出端，其中所述第一信號控制用于所述傳感器的平衡恢復力并且使所述傳感器提供所述第二信號；以及

提供指示所述檢測質量的位置的第三信號的電荷放大器，所述電荷放大器具有在所述第一信號控制所述平衡恢復力并且使所述傳感器提供所述第二信號期間內連續接收所述第二信號的輸入端。

2.根據權利要求1所述的裝置，其中所述加速度計還包括：

接收所述第三信號并且產生指示所述第三信號的振幅的第四信號的振幅檢測器。

3.根據權利要求2所述的裝置，其中所述振幅檢測器適合于對所述第三信號進行雙重采樣，以將指示所述檢測質量的位置的所述第三信號的第一分量與指示所述第一信號的所述第三信號的第二分量分開。

4.根據權利要求2所述的裝置，其中所述控制器對所述第三信號執行模數轉換。

5.根據權利要求1所述的裝置，其中所述控制器包括∑-Δ調制器。

6.根據權利要求1所述的裝置，其中所述電荷放大器具有與所述加速度計的供電電壓干線連接的輸入偏壓。

7.根據權利要求1所述的裝置，其中所述電荷放大器包括作為所述傳感器的一部分的反饋電容器。

8.根據權利要求1所述的裝置，還包括：

根據所述第三信號調整所述第一信號的大小以使所述平衡恢復力基本上獨立于所述檢測質量的移動的電路。

9.根據權利要求1所述的裝置，其中所述控制器提供指示由所述加速度計所感測的加速度的信號。

10.根據權利要求1所述的裝置，還包括：

響應于脈沖串信號提供所述第一信號的互補驅動器；以及

根據由所述控制器所提供的信號來提供所述脈沖串信號的脈沖發生器。

11.根據權利要求10所述的裝置，還包括：

同步所述脈沖串信號的周期的時鐘發生器，

其中所述第一信號控制用于所述傳感器的平衡恢復力并且還使所述傳感器在所述時鐘信號的每個周期內提供所述第二信號。

12.根據權利要求11所述的裝置，還包括：

電耦接于所述時鐘發生器和所述脈沖發生器之間的抖動濾波器。

13.根據權利要求1所述的裝置，其中所述地震采集系統包括通過無線或有線連接進行連接的傳感器模塊。

14.根據權利要求1所述的裝置，其中所述地震采集系統包括拖纜、基于陸地的傳感器線纜或基于海床的傳感器線纜。

15.根據權利要求1所述的裝置，其中所述地震采集系統包括拖纜，所述系統還包括：

拖曳所述拖纜的勘測船。

16.一種方法，包括：

提供具有加速度計的地震采集系統，所述加速度計包括包含檢測質量的基于MEMS的電容傳感器、接收第一信號的輸入端以及與所述檢測質量電連接以提供第二信號的輸出端；

調控用于所述傳感器的平衡恢復力；

激勵所述傳感器以使所述傳感器提供所述第二信號；以及

在調控和激勵動作發生的連續的時間間隔內感測所述第二信號。

17.根據權利要求16所述的方法，其中所述感測持續地發生，在所述時間間隔的持續時間內連接電荷放大器的輸入端。

18.根據權利要求17所述的方法，還包括：

雙重采樣以將指示所述檢測質量位置的由所述電荷放大器提供的信號信息的第一分量與指示用來激勵所述傳感器的信號的信號信息的第二分量分開。

19.根據權利要求17所述的方法，還包括：

將所述傳感器的電容器用于所述電荷放大器的反饋路徑中。

20.根據權利要求17所述的方法，還包括：

根據由所述電荷放大器提供的輸出信號調整為激勵所述傳感器而施加的信號，以使所述平衡恢復力基本上獨立于所述檢測質量的移動。