基于零极点补偿法的低频检波器设计及其标定方法研究

来源 :吉林大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:pscc33
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
近年来,微动监测和深部地震探测已成为低频地震探测的研究热点和难点。目前应用于低频探测的地震检波器主要依赖于进口,且价格昂贵、体积庞大、安装过程复杂,不利于大型地震探测工程的建设及施工。由于材料技术及加工技术的限制,通过改变检波器自身的结构不能有效地降低检波器的自然频率。因此,在不改变检波器机械结构的前提下,合理地选择低频补偿方案,设计出适用于大型地震探测的低频检波器具有深远的现实意义。动圈式速度型地震检波器具有以下优点:具有较低的输出阻抗和较高的信噪比,接口简单,使用方便;内部无产生摩擦的活动元件,检波器灵活性较好,可以测量微小振幅的振动信号;输出电压信号与振动速度成正比,具有较低的使用频段,为研制更低自然频率的检波器提供了可能。本文以动圈式速度检波器作为研究对象,进行低频特性补偿以及检波器特性参数的标定方法研究。在深入分析了检波器的结构及工作原理的基础上,建立检波器的动力学模型,并推导出传递函数,从而得出检波器的频率特性曲线。最后着重介绍了检波器的几个重要的特性参数及其测试方法。检波器的动力学模型及其传递函数是低频检波器设计及标定的理论基础,模型建立的正确性是全文研究工作的前提。常用的地震检波器低频拓展方式主要有以下几种:改变检波器的机械结构、并接伺服补偿环节、串接补偿环节、利用力平衡反馈技术以及改变检波器的换能方式等。其中,零极点串联补偿法依据原系统的传递函数和设计目标,得到补偿网络的传递函数,在设计过程中可以根据要求选择阻尼比和截止频率。零极点补偿可以在保留原系统良好性能的基础上,达到拓宽检波器频带下限的目的,因而是一种相对理想的补偿方案。本文通过分析动圈式速度检波器的传递函数,并结合设计目标,得到补偿网络的传递函数。根据传递函数设计数字补偿网络和模拟补偿网络,并分别进行了仿真和测试。仿真及测试结果表明,补偿网络的频率特性满足设计要求,达到拓宽检波器带宽的目的。地震检波器作为地震信号接收和采集系统的最前端设备,其特性参数的精度直接影响地震数据采集结果的精度。因此,在进行地震勘探之前对检波器进行测试标定,是保证整个地震采集系统可靠性和精确度的关键,是地震勘探必不可少的环节。本文在分析比较了几种常用检波器测试方法优劣的基础上,以重庆地质仪器厂60Hz和2Hz检波器为待测目标,设计了测试实验,验证了正弦扫频电激励法的可行性和精确度。测试结果进一步证明了检波器动力学模型的正确性。针对本文设计的低频检波器,提出低频检波器测试标定的阻抗测量法,并设计联合标定实验,对所设计的低频检波器进行测试标定。阻抗测量法的测试结果表明,提出的低频检波器阻抗测量法具有可行性和高精度,进而证明本文基于零极点补偿法设计的低频检波器满足设计指标,在保证灵敏度和阻尼比不变的基础上,达到将2Hz检波器的自然频率降至0.2Hz的目的。
其他文献
压缩感知(Compressive Sensing,CS)是信息获取技术领域中的一种新颖的采样理论,它解决了传统的信号处理系统中存在的许多技术难题。无线多径信道固有的稀疏性使得基于压缩感知的
手部疗法是运用一定的按摩、针刺和药疗等方法,刺激双手特定部位,调节人体各脏腑、组织、器官的生理功能的医疗手段。其保健和治疗作用是客观存在的,学会这种健身的疗法对广
随着社会经济的不断发展,推动了国内蛋鸡养殖业的发展.但是,在取得巨大发展的同时,蛋鸡产蛋率下降的问题也逐渐涌现,这不利于广大养殖户经济效益的提升.本文主要围绕蛋鸡标准
猪气喘病是猪的一种直接接触、慢性呼吸道传染病.主要病原为肺炎支原体,主要通过鼻腔接触和空气传播,在猪群密集、通风不良、冬季,雨季以及饲养环境不良下有利于本病的传播.
吃早饭打蛋,打出来居然是散的,心里不是滋味,刚采购来的,打第二个,打出来是可以的,为了保证采购的质量,心血来潮,打第三个,三个碗,三个蛋,一个散,一个蛋黄大点,一个小点.从我
近年来我国多个地区育肥牛养殖整体发展速度逐步加快,养殖经济在不断提升,对推动区域畜牧养殖经济发展具有重要促进作用.由小型家庭式养殖转变为大型规模化养殖,使其经济效益
通常情况下,猪的死亡主要集中在仔猪的阶段,死亡率占一生中的30%,有数据指出仔猪出生时死亡1头,约等于损失63kg饲料,10周死亡的,约等于损失110kg饲料。仔猪死亡,会给养殖户造成经济损失。因此,要注意仔猪的护理以及疾病的防控,提高仔猪的存活率。本文着重探讨仔猪的护理及常见疾病的防控方面的事项。  一、仔猪的护理  1、断脐断牙。仔猪出生后,立即去除仔猪身上的黏液及口鼻的异物,同时进行断脐、断