基于MEMS传感器的工程强震动加速度计研制

由于基于微机电系统MEMS(Micro-Electro-Mechanical System)的加速度芯片具备高精度、易集成、维护成本低等优点，在振动监测领域具有广泛的应用前景。为了验证基于MEMS传感器的工程强震动加速度计的可靠性，本文选择纳杰公司AS1002A芯片进行三轴向模块封装，依据地震行业加速度计接口规范，设计电源输入及信号输出调理电路，开展了基于标准振动台的性能对比测试。测试结果表明，该款加速度计的线性度误差仅为0.24%，在1～35 Hz范围内幅频特性误差小于±0.1 dB，白噪声测试精度高于0.005 cm/s2；能够满足工程强震动监测的应用需求。目前，该款加速度计已应用于武汉某超高层建筑的强震动监测，在2019年12月26日湖北应城4.9级地震中获得了良好的强震动数据产出。在强震动监测领域，随着MEMS传感器的不断完善及成本降低，MEMS加速度计将有可能全面取代传统机械式加速度计。