反馈地震计(下)

4,DCJ伺服加速度计 DCJ伺服加速度计采用线位移摆,动圈速度换能器。为使输出电压正比于地动加速度,惯性摆本身必须是速度型的,因此,要求ω_0≈ω,D_1>>1。电磁阻尼不可能达到这么大的D_1,只能靠电子反馈来取得,即线圈1输出放大K倍的电压V_0反馈回线圈2来取得。电阻R可调节阻尼大小。线圈3用作标定。在地震力F(s)作用下,惯性质量m(连同线圈)位移x(s),其运动方程是     

三轴磁通门探头球型反馈线圈的设计方法研究

长周期大地电磁测量要求三轴磁通门传感器具有低的噪声水平及高稳定性,根据实际需求设计一个尺寸合适的球型反馈线圈可以有效提高反馈磁场的均匀性,进而降低磁通门传感器的噪声水平.本文首先分析了非均匀反馈磁场引入磁通门噪声的机理,然后根据毕奥-萨伐尔定律和矢量叠加原理,以等间距多个单匝线圈构成单轴绕组的形式,建立了球型反馈线圈轴线上的轴向磁场分布及磁场均匀度数学模型,在给定磁场均匀度和球型反馈线圈直径的条件下,运用控制变量法确定了球型反馈线圈的单匝线圈数量和间距等关键结构参数.我们把设计的结构参数代入球型空间磁场分布数学模型,验证了本设计方法的正确性.最后,按照设计的结构参数制作了基于球型反馈线圈磁通门探头的三轴磁通门传感器,通过与体积相近的基于亥姆霍兹型反馈线圈磁通门探头的三轴磁通门传感器对比测试噪声水平,结果表明球型反馈线圈磁通门探头能够使得三轴磁通门传感器具有更稳定和较低的噪声水平.     

无源伺服技术拓展振动速度传感器量程的研究

介绍了采用无源伺服技术进行位移摆式速度计测量量程扩展的研究。首先对传统速度计的原理进行分析;其次通过介绍无源伺服技术的原理,给出了采用无源伺服技术扩展速度计位移测量量程的方法,并给出实测结果,且线性相对误差小于1%。实验证明,以无源伺服反馈的方式扩展了传感器的位移量程,实现了高层建筑和大跨度桥梁的超低频大位移的有效测量。     

面板堆石坝的动力离心模型试验研究

为研究面板堆石坝的地震响应规律,采用Parkfield波作为地震动输入,在清华大学50g-t土工离心机上进行了动力离心模型试验.试验在50倍重力加速度条件下采用电液伺服离心机振动台系统完成,采用加速度传感器测量了模型不同位置动力响应的加速度时程并且测量了面板的变形.结果表明,地震最大响应发生于坝顶,该处地震动放大系数接...     

力平衡加速度计传递函数和标定方法分析

介绍了MBA-30型力平衡加速度传感器的工作原理,通过分析它的机电结构,来推导其传递函数;对标准振动台和标定线圈分别测得的加速度计幅频特性数据进行对比分析.定性的给出了采用标定线圈来标定加速度计幅频特性时的相对误差.     

低频标准振动台系统的相对复合自反馈技术

地震计的校准需低频标准振动台系统产生失真度较低的正弦波,速度反馈广泛用于低频标准振动台系统的失真度降低,然而却会提升整个系统的高频共振峰。为了降低该共振峰,文中提出一种不需要传感器就可以提取振动台加速度信号的技术,并将该信号与速度反馈信号叠加从而降低了该共振峰,然后再通过加大电子阻尼的方法来改善振动台的低频特性。仿真结果表明：加速度反馈可以有效降低整个校准系统的高频共振峰,但反馈量过大会增加低频共振峰,选择合适的参数可以避免低频共振峰的产生。通过加大阻尼进一步降低了振动台的低频下限。最后通过实验验证了复合反馈的作用。为进一步改善电动式振动台的低频失真度,研究低频下限与低频失真度的关系打下一定的基础。     

新研制的CHZ海洋重力仪

CHZ海洋重力仪为中国科学院测量与地球物理研究所研制。它由弹簧系统电容传感器、电子控制部分、数据采集部分三部分组成,是一种轴对称式的新型重力仪。 CHZ仪选择了直线型的测量原理来消除交叉耦合效应。即采用了零长弹簧悬挂系统,系由一根零长弹簧携带一管状质量组成。此系统严格对称,在水平和垂直加速度的作用下,不产生交叉耦合影响。     

澳大利亚的地震观测设施

常用的地震传感器有两种,即灵敏的地震计和强运动加速计。它们的名字来自于用于检测运动的传感器、测量速度或位移的地震计和测量加速度的加速度计。     

负电阻反馈式地震计的自标定技术

针对负电阻反馈式地震计缺乏标定线圈无法进行现场标定的问题,研制了一种可内置于地震计内部的相对标定系统,该系统在信号线圈内接入阶跃电流,通过电磁感应对摆体施加阶跃加速度激励,测量仪器的暂态响应输出求解得到地震计的传递特性.文章首先推导和建立了自标定模型,设计和制作标定电路,采用L-M法求解地震计的传递函数,分别对三台样机进行了自标定和振动台标定实验.实验表明两种标定方法的结果较为一致,相对误差在5%以内,证明了这种自标定技术的有效性,实现了该类型地震传感器的灵活标定.     

含有瞬态冲击信号的振动测量

土木水利工程结构的惯性绝对振动测量中,瞬态冲击信号测量是一个难点,有时测量信号和真实信号差距甚大。针对土木水利工程结构的瞬态冲击信号的惯性绝对测量,分析得到惯性传感器的瞬态反应是造成瞬态冲击信号测量失真的原因,对传感器的瞬态反应问题进行了讨论。从瞬态冲击信号,尤其是单个脉冲持续时间较长的瞬态冲击信号及测量传感器(指惯性式绝对振动测量传感器)两方面对瞬态冲击信号测量问题进行了分析,指出了长持时瞬态冲击信号测量效果不好主要是因为传感器的通频带带宽不够,尤其是低频带宽不够,总结了加速度、速度及位移瞬态冲击信号测量应注意的一些事项。因为位移信号通常由速度信号积分而来,对积分造成的瞬态信号测量严重失真的问题进行了讨论,并给出了一组对比结果。最后,进行了总结并给出了一些结论。