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基于COMSOL的电化学地震检波器频率特性数值仿真模型
被引量：
1
1
作者
陈德勇
陈连宏
+3 位作者
孙振源
李光磊
王军波
陈健
《传感器与微系统》
CSCD
2019年第4期12-14,共3页
提出了一种可以精确求解电化学地震检波器传递函数的数值仿真模型,并首次采用流固耦合物理场来将外界振动与内部电解质溶液的运动形态联系在一起。通过规范的实验方法,对涉及到的部分仿真参数进行实际测试,使得仿真模型与实际情况更加吻...
提出了一种可以精确求解电化学地震检波器传递函数的数值仿真模型,并首次采用流固耦合物理场来将外界振动与内部电解质溶液的运动形态联系在一起。通过规范的实验方法,对涉及到的部分仿真参数进行实际测试,使得仿真模型与实际情况更加吻合,仿真结果中的幅频响应曲线与实测结果相关度达到了0. 97。基于该模型,讨论了电极上小孔个数对设备幅频响应曲线的影响,通过优化小孔个数,最终在未施加反馈的情况下,将工作带宽扩展至0. 14～100 Hz。
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关键词
电化学地震检波器
数值仿真
频率特性
微机电系统
带宽
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职称材料
MEMS宽带电化学地震检波器
被引量：
6
2
作者
何文涛
陈德勇
+1 位作者
王军波
张正宇
《光学精密工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2015年第2期444-451,共8页
针对深部油气勘探的需要,研制了基于微机电系统（MEMS）的宽带电化学地震检波器。仿真分析了影响该检波器频带的结构参数,并对其MEMS实现及封装方法进行了研究。利用有限元软件分析绝缘层厚度和阴极孔径对检波器幅频特性的影响,得到了...
针对深部油气勘探的需要,研制了基于微机电系统（MEMS）的宽带电化学地震检波器。仿真分析了影响该检波器频带的结构参数,并对其MEMS实现及封装方法进行了研究。利用有限元软件分析绝缘层厚度和阴极孔径对检波器幅频特性的影响,得到了优化的几何参数。基于仿真结果,利用MENS工艺加工硅基的Pt电极和Su-8的绝缘层,然后用物理紧固的方法进行器件封装。最后,分别在水平振动台和基岩上进行了检波器的性能测试和微震监测实验。实验结果表明：无需进行频率补偿,由20μm孔径阴极和200μm厚绝缘层封装的器件的频带可扩展到3~90 Hz,低频扩展到60S的补偿额度小于30dB,检波器的动态范围不小于130dB。实验显示：这种改进的检波器可以作为宽带地震检波器用于深部或海底的油气勘探。
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关键词
微机电系统(MEMS)
电化学地震检波器
宽频带
Su-8绝缘层
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职称材料
基于柔性微电极的高灵敏度MEMS电化学地震检波器
被引量：
2
3
作者
孙振源
李光磊
+3 位作者
陈连宏
陈健
陈德勇
王军波
《传感器与微系统》
CSCD
2018年第5期10-12,共3页
为了进一步降低微机电系统(MEMS)电化学地震检波器敏感电极的加工成本,提升传感器的灵敏度,推动其在地球物理勘探等领域的发展,提出了一种基于柔性微电极结构的新型MEMS电化学地震检波器。与基于硅衬底制作敏感电极相比,敏感电极的制作...
为了进一步降低微机电系统(MEMS)电化学地震检波器敏感电极的加工成本,提升传感器的灵敏度,推动其在地球物理勘探等领域的发展,提出了一种基于柔性微电极结构的新型MEMS电化学地震检波器。与基于硅衬底制作敏感电极相比,敏感电极的制作方法可以通过有效减小电极间距,大幅度提升传感器的灵敏度,大幅降低工艺成本。介绍了柔性微电极的加工工艺流程,并对传感器的性能进行了测试。结果表明:提出的地震检波器较基于硅衬底微电极器件灵敏度提高了一个数量级。
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关键词
电化学地震检波器
微机电系统
柔性电极
高灵敏度
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职称材料
题名
基于COMSOL的电化学地震检波器频率特性数值仿真模型
被引量：
1
1
作者
陈德勇
陈连宏
孙振源
李光磊
王军波
陈健
机构
中国科学院电子学研究所传感技术国家重点实验室
中国科学院大学
清华大学自动化系
出处
《传感器与微系统》
CSCD
2019年第4期12-14,共3页
基金
国家重大科学仪器研制专项项目(2013YQ12035703)
国家"863"计划资助项目(2014AA0158)
国家重点研发计划资助项目(2016YFC0301801)
文摘
提出了一种可以精确求解电化学地震检波器传递函数的数值仿真模型,并首次采用流固耦合物理场来将外界振动与内部电解质溶液的运动形态联系在一起。通过规范的实验方法,对涉及到的部分仿真参数进行实际测试,使得仿真模型与实际情况更加吻合,仿真结果中的幅频响应曲线与实测结果相关度达到了0. 97。基于该模型,讨论了电极上小孔个数对设备幅频响应曲线的影响,通过优化小孔个数,最终在未施加反馈的情况下,将工作带宽扩展至0. 14～100 Hz。
关键词
电化学地震检波器
数值仿真
频率特性
微机电系统
带宽
Keywords
electrochemical seismometer
numerical simulation
frequency characteristics
micro-electromechanical system(MEMS)
bandwidth
分类号
P631.436 [天文地球—地质矿产勘探]
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职称材料
题名
MEMS宽带电化学地震检波器
被引量：
6
2
作者
何文涛
陈德勇
王军波
张正宇
机构
中国科学院电子学研究所传感技术国家重点实验室
出处
《光学精密工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2015年第2期444-451,共8页
基金
国家自然科学基金资助项目(No.61072022)
欧盟第七框架计划资助项目(No.247641)
文摘
针对深部油气勘探的需要,研制了基于微机电系统（MEMS）的宽带电化学地震检波器。仿真分析了影响该检波器频带的结构参数,并对其MEMS实现及封装方法进行了研究。利用有限元软件分析绝缘层厚度和阴极孔径对检波器幅频特性的影响,得到了优化的几何参数。基于仿真结果,利用MENS工艺加工硅基的Pt电极和Su-8的绝缘层,然后用物理紧固的方法进行器件封装。最后,分别在水平振动台和基岩上进行了检波器的性能测试和微震监测实验。实验结果表明：无需进行频率补偿,由20μm孔径阴极和200μm厚绝缘层封装的器件的频带可扩展到3~90 Hz,低频扩展到60S的补偿额度小于30dB,检波器的动态范围不小于130dB。实验显示：这种改进的检波器可以作为宽带地震检波器用于深部或海底的油气勘探。
关键词
微机电系统(MEMS)
电化学地震检波器
宽频带
Su-8绝缘层
Keywords
Micro-electro-mechanical System（MEMS）
electrochemical seismometer
broadband
Su-8 insulating spacer
分类号
P631.436 [天文地球—地质矿产勘探]
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职称材料
题名
基于柔性微电极的高灵敏度MEMS电化学地震检波器
被引量：
2
3
作者
孙振源
李光磊
陈连宏
陈健
陈德勇
王军波
机构
中国科学院电子学研究所传感技术国家重点实验室
中国科学院大学
出处
《传感器与微系统》
CSCD
2018年第5期10-12,共3页
基金
国家重大科学仪器研制专项项目(2013YQ12035703)
国家"863"计划资助项目(2014AA0158)
国家重点研发计划资助项目(2016YFC0301801)
文摘
为了进一步降低微机电系统(MEMS)电化学地震检波器敏感电极的加工成本,提升传感器的灵敏度,推动其在地球物理勘探等领域的发展,提出了一种基于柔性微电极结构的新型MEMS电化学地震检波器。与基于硅衬底制作敏感电极相比,敏感电极的制作方法可以通过有效减小电极间距,大幅度提升传感器的灵敏度,大幅降低工艺成本。介绍了柔性微电极的加工工艺流程,并对传感器的性能进行了测试。结果表明:提出的地震检波器较基于硅衬底微电极器件灵敏度提高了一个数量级。
关键词
电化学地震检波器
微机电系统
柔性电极
高灵敏度
Keywords
electrochemical seismic sensor
micro-electro-mechanical system（MEMS）
flexible electrodes
high sensitivity
分类号
TP212.1 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于COMSOL的电化学地震检波器频率特性数值仿真模型
陈德勇
陈连宏
孙振源
李光磊
王军波
陈健
《传感器与微系统》
CSCD
2019
1
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
MEMS宽带电化学地震检波器
何文涛
陈德勇
王军波
张正宇
《光学精密工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2015
6
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
基于柔性微电极的高灵敏度MEMS电化学地震检波器
孙振源
李光磊
陈连宏
陈健
陈德勇
王军波
《传感器与微系统》
CSCD
2018
2
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职称材料
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