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新型微型重力仪:基于手机加速度传感器MEMS工艺制造,加速度传感器

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新型微型重力仪:基于手机加速度传感器MEMS工艺制造

发布时间 : 2018-03-26 13:56:38      访问量 : 1055次

重力仪通常被用来测定重力加速度的微小变化,广泛用于石油勘探和环境测量等工作中。然而大部分的重力仪相对大型且昂贵。上周,英国格拉斯哥大学的研究人员则通过融入智能手机技术创建出了一款小型的重力仪。这款被称为Wee-g的重力仪原型,基于智能手机中加速度传感器所采用的微机电系统,即如今传感器制造经常采用的MEMS制造工艺。
据悉,这种小型化重力仪,由15平方毫米25克的硅片组成。由于基于的是制造智能手机中的加速度传感器的微机电系统制造工艺,因而可以大批量低价生产。此微机电系统重力仪的重力敏感度大约有30微伽每平方根赫兹,这一敏感度是智能手机加速度传感器的一万倍。
智能手机通常需要“相对不敏感的”弹簧来维持方向时,然而则Wee-g采用了一种比人类单根头发细10倍的硅弹簧。此外,结合一个12平方毫米的微型传感器后增加了Wee-g的灵敏度,它甚至能感受地球重力场最微小的变化。
重力仪用于测量本地重力加速度中的微小变化,可用于科学应用。虽然现有的重力仪技术,能够满足这些领域需求,但它们价格高体量重,几乎都有超过十万美元的高价和超过8千克的重量。因此,低成本、便携式又有足够灵敏度的微型重力仪的问世,将改变这类产品的市场格局。
研究者认为,除现有应用以外,这种微型重力仪还可以用在无人机上进行重力勘探调查,减少危险的低空飞机飞行的需要。
目前,研究人员已将Wee-g用于固体潮观测,为期七天的观测也证明其能对固体潮进行准确的测量。而在未来,该新型重力仪有望被当成一个早期预警系统,用于监测火山喷发前衡量火山的岩浆堆积程度。同时,它还能被用于民用工程以及油气储藏的勘察等.
 

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