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淺談電梯地震傳感器及其中的三軸加速度傳感器應用
當地震來臨時，如果你正在運行的電梯里，及時讓電梯進入管制運行模式，是極為關鍵的。這其中的邏輯是，通過地震傳感器準確感知地震的來臨，使電梯及時進入管制運行模式。可以看出，地震傳感器是前提，管制運行是手段，電梯和乘客安全是目的。
電梯地震傳感器監測設備，資料圖
MEMS技術，即微機電系統。它是融合微電子與精密機械制作技術，將微傳感器、微執行器以及微信號處理與控制電路、通信、電源集成于一體的微型機電系統。
電子式電梯地震監測儀外觀及內部結構
常見的三軸加速度傳感器，圖為村田muRata三軸加速度傳感器SCA3300-D01。
電梯地震傳感器監測設備，資料圖
在電梯行業領域，電梯地震傳感器是個小眾產品，但又是一個關鍵部件。如今，在日、美、歐等發達國家制定的標準中，都對電梯地震傳感器有著相應的要求。在日本，地震傳感器分兩類，一類是傳統機械式傳感器；一類是電子式傳感器，其中多采用的是MEMS加速度傳感器。美國和歐洲一般采用電子式地震傳感器。然而，在國內電梯行業，地震傳感器的應用，尚未完全展開。
這其中，機械式地震傳感器構造相對簡單，由永久磁石、感知元件和微動開關組成，當吸附在磁石上的感知元件感知到超過設定值得震動信號后，就會觸動微動開關輸出觸點信號。但囿于機械結構，其缺陷也明顯，如精度低、動態響應范圍小、低頻檢測困難、難以區分背景噪聲等。
MEMS技術，即微機電系統。它是融合微電子與精密機械制作技術，將微傳感器、微執行器以及微信號處理與控制電路、通信、電源集成于一體的微型機電系統。
而隨著先進的MEMS技術的出現，改變了這一局面。采用MEMS技術的地震傳感器，有傳統地震傳感器不可比擬的優勢，如檢測靈敏度高、精度高、響應范圍大，檢測快速等。
電子式電梯地震監測儀外觀及內部結構
具體來說，電子式地震傳感器，一般采用低噪聲、高靈敏度的MEMS三軸加速度傳感器，來采集地震加速度，輸出相應的電信號，通過低通濾波濾除高頻干擾，然后經由高精度模數轉換器送給微處理器，微處理器對數據進行分析，判斷地震事件是否發生，如有地震事件則進行相應的觸點輸出，并記錄地震發生信息。
電梯地震監測儀是采用電子式地震傳感器的具體產品，主要由處理單元模塊、加速度采集模塊、復位和檢測電路、電源模塊、時鐘模塊、觸點輸出模塊、存儲模塊組成。通過采用三軸加速度傳感器，來采集地震時地面X、Y、Z三個方向的地面運動加速度，準確檢測地震的發生。
常見的三軸加速度傳感器，圖為村田muRata三軸加速度傳感器SCA3300-D01。
具體來說，縱波P波到來時，加速度傳感器檢測出地震早期垂直方向的振動，因此，輸出相應的電信號，通過濾波放大后，經由模數轉換器，送給微處理器控制進行相應處理。同理，當橫波S波到來時，加速度傳感器檢測出水平方向的振動，并輸出相應的電信號，通過濾波放大后經由模數轉換器送給微處理器控制進行相應處理。
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