专利名称：地质物探波形检测传感器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种传感器，尤其是涉及一种在野外进行地质勘探时对反射波进行采集的检测传感器。
背景技术：
目前，地质勘探通常采用地震物探法，该方法在接收反射波时采用磁电式波形检测器，其存在的缺陷有:频率段受到限制，低于IOHZ信号和大于300HZ信号均无法拾取有效波形，所以市场上已有的磁电式传感器通常在工作在10 300HZ中频以内，并在150HZ 180HZ之间难以克服产生的谐振波形；因此当数据采集仪分析存储的信号时，常常会接收到一些不真实的波形，特别是低频、高频信号根本无法检测到，导致分析地质时带来很多疑难问题。
发明内容
本发明的目的在于克服上述不足，提供一种检测频率范围大且能够有效消除谐振波形的地质物探波形检测传感器。本发明的目的是这样实现的:一种地质物探波形检测传感器，所述传感器包含有芯体和信号调理电路，所述芯体由晶元衬底以及竖向安装于晶元衬底上的多晶硅弹簧构成，所述芯体的晶元衬底引出两根信号线，所述芯体通过信号线与信号调理电路相连。本发明一种地质物探波形检测传感器，上述信号调理电路包含有运算放大器，所述芯体的晶元衬底引出的两根信号线之间并联有一电容，且芯体的晶元衬底引出的两根信号线分别经电阻后连接至运算放大器的正相输入端和反向输入端，所述运算放大器的输出端、以及正相输入端经电阻后构成对外输出端口。本发明一种地质物探波形检测传感装置，所述装置包含有一壳体，所述壳体包含有上壳和下壳，所述下壳的上部设置有螺纹，该螺纹包含设置于下壳上部内壁上的内螺纹和外壁上的外螺纹，所述上壳旋置于下壳的外螺纹上，所述上壳的顶部通过连接套连接有一插接件，所述下壳的底部安装有一探针；所述下壳内安装有传感器组件，所述传感器组件包含有一个或多个地质物探波形检测传感器，有一压圈旋置于下壳的内螺纹上，所述传感器组件通过引线与插接件相连。本发明一种地质物探波形检测传感装置，当传感器组件由两个地质物探波形检测传感器构成时，这两个地质物探波形检测传感器相互呈90°设置。本发明一种地质物探波形检测传感装置，所述插接件为三芯插接件。与现有技术相比，本发明的有益效果是:
1、本发明通过对芯体的设计，彻底改变了原有市场上的波形检测器在频率段受到限制的不足；
2、本发明通过增加信号调理电路，彻底改变了原有市场上的波形检测器在150 180HZ产生谐振的不足； 3、通过上述两点的设计，本发明达到了地震时从IHZ 500HZ有效波形信号的良好采
集;
4、本发明可通过设置两个相互垂直的两个芯体，实现垂直与水平两个方位上的波形输出，因此能够更全面更有效的分析地质状况，且此时采用了三芯插接件，可同时输出水平方向和垂直方向上的两路信号。
图1为本发明地质物探波形检测传感器的示意图。图2为本发明地质物探波形检测传感器的一具体应用结构示意图。其中:
晶兀衬底101、多晶娃弹黃102 ；
插接件1、连接套2、上壳3、引线4、螺纹5、压圈6、下壳7、传感器组件8、探针9。
具体实施例方式参见图1，本发明涉及的一种地质物探波形检测传感器，所述传感器包含有芯体和信号调理电路，所述芯体为一由晶元衬底101以及竖向安装于晶元衬底101上的多晶硅弹簧102构成的MEMS器件(微机电系统)，所述芯体的晶元衬底101引出两根信号线，所述芯体通过信号线与信号调理电路相连；工作时芯体探测到的反射波信号经由信号调理电路调理后输出至后续处理电路；
具体的讲，上述信号调理电路由运算放大器(型号为LM158)构成(该信号调理电路输出波形缓冲信号)，所述芯体的晶元衬底101引出的两根信号线之间并联有一电容Cl，且芯体的晶元衬底101引出的两根信号线分别经电阻Rl和电阻R2后连接至运算放大器的正相输入端和反向输入端，所述运算放大器的输出端和运算放大器的差分输入端口之间连接有一电阻R4，所述运算放大器的输出端、以及正相输入端经电阻R3后构成对外输出端口 ；上述信号调理电路为一最优化的实施方案，本领域技术人员若在本发明的构思之内，采用其他类型的信号调理电路也均在本专利的保护范围之内；
参见图2，一种基于地质物探波形检测传感器的地质物探波形检测传感装置，该装置将上述地质物探波形检测传感器安装于壳体内，所述壳体包含有上壳3和下壳7，所述下壳7的上部设置有螺纹5，该螺纹5包含设置于下壳7上部内壁上的内螺纹和外壁上的外螺纹，所述上壳3旋置于下壳7的外螺纹上，所述上壳3的顶部通过连接套2连接有一插接件1，所述下壳7的底部安装有一探针9 ;所述下壳7内安装有传感器组件8，所述传感器组件8包含有一个或多个上述地质物探波形检测传感器，有一压圈6旋置于下壳7的内螺纹上，从而对传感器组件8起到固定压紧作用，所述传感器组件8通过引线4与插接件I相连；使用时，通过探针9将反射波引入，传感器组件8内的传感器芯体上的多晶硅弹簧102产生振动，从而输出与振动速度成正比的模拟电压信号，该信号随后经信号调理电路调理后滤除相应的谐振信号，然后由信号调理电路将该信号传输给后续处理装置；
当传感器组件8由两个地质物探波形检测传感器构成时，这两个地质物探波形检测传感器可相互呈90°设置，这样可同时测量垂直方向和水平方向上的反射波信号，此时插接件I为三芯插座，因此能够同属输出垂直方向和水平方向的两路信号； 上述装置的核心在于如何将地质物探波形检测传感器放置在相应的壳体内进行封装，因此上述详细列举的仅为一最优化的方案，本领域的技术人员在本发明的构思内，采用其他封装方式形成壳体的装置，均在本专利的保护范围之内。
权利要求
1.一种地质物探波形检测传感器，其特征在于:所述传感器包含有芯体和信号调理电路，所述芯体由晶元衬底(101)以及竖向安装于晶元衬底(101)上的多晶硅弹簧(102)构成，所述芯体的晶元衬底(101)引出两根信号线，所述芯体通过信号线与信号调理电路相连。
2.如权利要求1所述一种地质物探波形检测传感器，其特征在于:上述信号调理电路包含有运算放大器，所述芯体的晶元衬底(101)引出的两根信号线之间并联有一电容，且芯体的晶元衬底(101)引出的两根信号线分别经电阻后连接至运算放大器的正相输入端和反向输入端，所述运算放大器的输出端、以及正相输入端经电阻后构成对外输出端口。
3.一种基于如权利要求1所述的地质物探波形检测传感器的地质物探波形检测传感装置，其特征在于:所述装置包含有一壳体，所述壳体包含有上壳(3)和下壳(7)，所述下壳(7)的上部设置有螺纹(5)，该螺纹(5)包含设置于下壳(7)上部内壁上的内螺纹和外壁上的外螺纹，所述上壳(3)旋置于下壳(7)的外螺纹上，所述上壳(3)的顶部通过连接套(2)连接有一插接件(I)，所述下壳(7 )的底部安装有一探针(9 );所述下壳(7 )内安装有传感器组件(8)，所述传感器组件(8)包含有一个或多个地质物探波形检测传感器，有一压圈(6)旋置于下壳(7)的内螺纹上，所述传感器组件(8)通过引线(4)与插接件(I)相连。
4.如权利要求3所述的一种地质物探波形检测传感装置，其特征在于:当传感器组件(8)由两个地质物探波形检测传感器构成时，这两个地质物探波形检测传感器相互呈90°设置。
5.如权利要求4所述的一种地质物探波形检测传感装置，其特征在于:所述插接件(I)为三芯插接件。
全文摘要
本发明涉及一种地质物探波形检测传感器，所述传感器包含有芯体和信号调理电路，所述芯体由晶元衬底(101)以及竖向安装于晶元衬底(101)上的多晶硅弹簧(102)构成，所述芯体的晶元衬底(101)引出两根信号线，所述芯体通过信号线与信号调理电路相连。本发明地质物探波形检测传感器，检测频率范围大且能够有效消除谐振波形。
文档编号G01V1/18GK103207407SQ201310083380
公开日2013年7月17日 申请日期2013年3月16日 优先权日2013年3月16日
发明者曹琴玉, 朱正伟 申请人:江阴市第三电子仪器有限公司