地震传感器

The 25 April bridge (Ponte 25 de Abril) is a steel suspension bridge located in Lisbon, Portugal, crossing the Targus river. It is one of the most famous landmarks of the region.

地震传感器通常放置在条件恶劣的偏远地区,以及卫星参考连接可能不可靠的区域。然而传感器必须继续提供准确的时间戳数据。 SiTime MEMS 定时解决方案提供地震传感器所需的基本可靠性和精度。

SiTime 超稳定的 Super-TCXO 和 OCXO 经过优化,可长时间提供准确的时间戳。对于功耗敏感的应用,SiTime µPower TCXO 提供精确的低功耗基准。这些基于 MEMS 的 TCXO 在恶劣条件下具有极高的环境鲁棒性。

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SiTime MEMS 时序优势

工业计时领域的领导者

基础设施故障检测

地震检测

地质勘探

在现实条件下最稳健

dF/dT 提高 4 倍,实现最佳时间戳

70 g 振动和 30,000 g 冲击

6 µA 电流,适合扩展部署

易于使用,经久耐用

定制配置的解决方案

没有石英可靠性问题

10 亿小时 MTBF

从广义上讲,地震传感器只是使用速度传感器或加速度计来测量地壳或表面的振动和冲击波。根据应用的不同,这些传感器需要精确测量 0.001 至 100 Hz 范围内的频率。

地震传感器有多种应用:

  • 地震监测
  • 自然资源勘探(例如石油勘探)​
  • 海底观测​
  • 核武器试验监测
  • 政府和军事个人和车辆监控(例如无人值守地面传感器(UGS))​

在所有应用中,传感器都需要在恶劣环境下远程操作,并且通常由电池供电。因此,这些传感器中使用的计时装置需要提供以下功能:

  • 随时间和温度范围变化的频率稳定性
  • 宽温度工作范围
  • 低功耗可延长电池寿命​
  • 环境稳健性(例如冲击和振动)​

地震传感器框图

准确授时在地震勘探中的作用

地震传感器的一个基本功能是数据的时间戳。这种时间戳至关重要,因为数据是从一系列传感器收集的,并且需要及时正确的关联才能用于以后的分析。随着无线传感器阵列的增长,精确的本地计时至关重要。需要本地计时是因为如果 GNSS 源受到干扰或阻碍,依赖 GNSS 进行计时的传感器可能无法更新计时数据。由于环境条件(掩埋、水下等),其他传感器类型可能无法接收任何外部定时信号。

一系列解决方案

SiTime 提供一系列满足应用要求的计时解决方案,从针对商业应用的 TXCO 到针对高可靠性应用的更强大的 Endura™ 加固产品线。

SiTime Super-TCXO 是精密计时解决方案,具有卓越的动态性能和丰富的功能。

Epoch 平台 MEMS 恒温振荡器(OCXO 系列旨在解决石英 OCXO 长期存在的问题,石英 OCXO 本质上不可靠,并且在环境压力下容易出现性能下降。Epoch 平台 OCXO 能够抵抗热冲击、气流、和振动,使其成为地震应用恶劣环境的理想选择。

地震传感器的 MEMS 时序

设备功能主要特征
SiT58xx恒温晶振
时间戳和参考
  • 10 至 220 兆赫
  • ±1 至 ±5 ppb
  • ±10 至 ±20 ppt/°C 频率斜率
  • 420 至 460 毫瓦功耗
SiT535x超级 TCXO
时间戳和参考
  • 10 至 220 兆赫
  • ±50 至 ±250 ppb
  • ±1ppb/°C
  • ±80 ppb 20 年老化
  • 70g 抗振能力
  • 110毫瓦功耗
SiT1576 μPower TCXO
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低功耗基准
  • 1赫兹至2.5兆赫
  • ±5 ppm 总稳定性
  • 6μA电流消耗
SiT5541加固型超级 TCXO
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时间戳和参考
  • 1 至 60 MHz
  • ±10 至 ±20 ppb
  • ±0.5ppb/°C
  • 0.01 ppb/g 振动灵敏度
  • 110毫瓦功耗
SiT7910超级 TCXO
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每秒脉冲 (pps) 计时
  • 32.768 kHz
  • 一流的 ±0.1 至 0.4 ppm 稳定性
  • 6μA电流消耗

为什么选择 SiTime 计时解决方案

在恶劣环境下更加坚固:

  • 抗振性提高 4 倍 — 0.1 ppb/g(典型值)
  • 抗冲击能力提高 20 倍

在较宽的温度范围内具有更好的稳定性:

  • 工作温度高达 -55 至 +125°C
  • 抗气流和热冲击 —1 ppb/°C

高可靠性:

  • 质量和可靠性提高 50 倍
  • 终身保修

灵活设计的可编程性:

  • 宽工作范围内的任何频率、任何稳定性、任何电压

独特的功能:

  • 低功耗可延长电池寿命 — 32.768 kHz 时为 6 µA (SiT7910)
  • 尺寸更小 — 封装小至 1.5 mm x 0.8 mm

MEMS 计时优于石英

质量更好,更坚固

更好的抗振性

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SiTime – Better Quality, More Robust
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SiTime – Better Vibration Resistance

更好的 TCXO 稳定性

更好的 OCXO 稳定性

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SiTime – Better Stability
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SiTime – Better OCXO Stability

观看视频:用于地震传感的 SiTime MEMS 时钟解决方案

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