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新型传感器 以低成本检测“0级”震动

新品抢鲜中国仪表网2008年05月26日 09:11人气:4203

    日本东京大学地震研究所的IT强震仪联盟,在“嵌入系统开发技术展(ESEC2008)”的三洋半导体展区,展出了能够以低成本检测相当于0震级的微弱震动的小型传感器模块。此前,可检测微弱震动的地震仪价格高达数百万日元,而此次的传感器模块如果实现量产,价格有可能降至1万日元以下,从而可在建筑物及地面上大量设置。 

    采用此传感器,能够对例如地震灾害给建筑物造成的损伤程度进行评估。这种传感器检测建筑物平时的微弱震动,并将该数据与震灾后的数据进行对比评估。如果在抗震加强工程的前后进行对比,则有助于确认抗震效果。如果在多个建筑物中设置传感器,则不仅可对建筑物的强度进行相互比较,而且还可迅速掌握震灾时的大范围受灾状况。此外,还设想将此次的传感器用于检测地震的初期微动(P波)。 

    传感器模块的工作原理如下:通过加速度传感器检测X、Y、Z方向的震动,将这些震动的波形数据运算处理后得到的位移量以及震级等信息实时输出到网络上。模块的检测单元采用了CentralCorporation开发的,利用磁阻效应的加速度传感器,为了检测建筑物的长周期震动,还将加速度传感器的频带扩展到了0.1Hz。传感 

    器的测定范围为±2.5G。配备24bitA/D转换器。数据处理单元采用了三洋半导体的IP处理器“LC821621”。LC821621中内置处理器内核“ARM7TDMI-S”以及三洋半导体自主开发的DSP内核“FAVOR43”,负责进行网络通信处理以及波形数据处理。 

    此次展出的模块尚处于开发阶段。尺寸还稍微偏大,X、Y检测单元为85mm×30mm,Z检测单元为55mm×25mm,数据处理单元为85mm×90mm。今后,将运用高密度封装技术,力争实现小型化。小型化的目标值为:X、Y检测单元达到15mm×15mm,Z检测单元达到15mm×10mm,数据处理单元达到30mm×50mm。计划2008年度内投产小型化产品。样品供货的价格为数万日元,预计量产后的价格为1万日元以下。 

    此次的模块是由支持东京大学地震研究所提出的“IT强震仪”概念的三洋半导体器件(SANYOSemiconDevice)、CentralCorporation、日本数理设计研究所等共同开发的。IT强震仪开发机构正在开展“东大100栋建筑检测项目”,计划将大约1000个此次开发的传感器模块设置到东京大学的100栋建筑物中。目前,正在募集参与该计划的企业以及赞助商,计划最早于2008年10月开始启动。
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