Seismische Sensoren

Seismische Sensoren werden oft an abgelegenen Orten eingesetzt, wo sie rauen Bedingungen ausgesetzt sind und die Verbindung zur Satellitenreferenz unzuverlässig sein kann. Dennoch muss der Sensor kontinuierlich präzise Daten mit Zeitstempel liefern. SiTime MEMS-Timing-Lösungen bieten die für seismische Sensoren erforderliche Zuverlässigkeit und Genauigkeit.

Die ultrastabilen Super-TCXOs und OCXOs von SiTime sind für präzise Zeitstempelung über lange Zeiträume optimiert. Für stromsparende Anwendungen bieten die SiTime µPower TCXOs eine präzise Referenz mit geringem Stromverbrauch. Diese MEMS-basierten TCXOs bieten extreme Robustheit unter rauen Bedingungen.

Anwendungsbeschreibung herunterladen

Seismische Sensoren messen im Wesentlichen Vibrationen und Stoßwellen in der Erdkruste oder an der Erdoberfläche mithilfe von Geschwindigkeits- oder Beschleunigungssensoren. Je nach Anwendung müssen diese Sensoren Frequenzen im Bereich von 0,001 bis 100 Hz präzise messen.

Seismische Sensoren werden in einer Reihe von Anwendungen eingesetzt:

• Erdbebenüberwachung
• Erkundung natürlicher Ressourcen (z. B. Ölförderung)
• Meeresbodenbeobachtung
• Überwachung von Atomwaffentests
• Staatliche und militärische Personen- und Fahrzeugüberwachung (z. B. unbeaufsichtigter Bodensensor (UGS))​

In allen Anwendungen müssen die Sensoren in harschen Umgebungen ferngesteuert arbeiten und sind oft batteriebetrieben. Daher müssen die in diesen Sensoren verwendeten Taktkomponenten Folgendes bieten:

• Frequenzstabilität über Zeit und Temperaturbereich
• Großer Temperaturbetriebsbereich
• Niedriger Stromverbrauch für längere Akkulaufzeit​
• Umweltbeständigkeit (z. B. Stoß- und Vibrationsbeständigkeit)

Die Rolle der genauen Timing bei der seismischen Erkundung

Eine wesentliche Funktion seismischer Sensoren ist die Zeitstempelung der Daten. Diese Zeitstempelung ist unerlässlich, da die Daten von einer Reihe von Sensoren erfasst werden und für spätere Analysen eine korrekte zeitliche Korrelation benötigen. Mit der zunehmenden Verbreitung drahtlos verbundener Sensorarrays ist eine präzise lokale Zeitmessung unerlässlich. Die lokale Zeitmessung ist erforderlich, da Sensoren, die GNSS zur Zeitmessung verwenden, ihre Zeitdaten bei Störungen oder Behinderungen der GNSS-Quelle möglicherweise nicht aktualisieren können. Andere Sensortypen können aufgrund von Umgebungsbedingungen (vergraben, unter Wasser usw.) möglicherweise kein externes Zeitsignal empfangen.

Eine Reihe von Lösungen

SiTime bietet eine Reihe von Timing-Lösungen, die den Anforderungen der Anwendungen entsprechen, von TXCOs für kommerzielle Anwendungen bis hin zur robusteren, widerstandsfähigen Produktlinie Endura™ für Anwendungen mit hoher Zuverlässigkeit.

SiTime Super-TCXOs sind Präzisions-Timing-Lösungen mit außergewöhnlicher dynamischer Leistung und umfangreichen Funktionen.

Die ofengesteuerten Oszillatoren der Epoch Platform MEMS (OCXO-Familie) wurden entwickelt, um die seit langem bestehenden Probleme von Quarz-OCXOs zu lösen, die von Natur aus unzuverlässig sind und bei Umweltbelastungen zu Leistungseinbußen neigen. OCXOs der Epoch Platform sind widerstandsfähig gegen Temperaturschocks, Luftströmungen und Vibrationen und daher ideal für die harsche Umgebung seismischer Anwendungen.

Warum SiTime Timing Solutions

Robuster in harschen Umgebungen:

• 4x bessere Vibrationsfestigkeit – 0,1 ppb/g typisch
• 20x bessere Schocküberlebensfähigkeit

Bessere Stabilität über einen weiten Temperaturbereich:

• Betrieb bis -55 bis +125 °C
• Luftstrom- und temperaturschockbeständig –1 ppb/°C

Hohe Zuverlässigkeit:

• 50x bessere Qualität und Zuverlässigkeit
• Lebenslange Garantie

Programmierbarkeit für flexibles Design:

• Jede Frequenz, jede Stabilität, jede Spannung innerhalb eines weiten Betriebsbereichs

Einzigartige Funktionen:

• Niedriger Stromverbrauch für längere Batterielebensdauer – 6 µA bei 32,768 kHz (SiT7910)
• Kleinere Größe – bis zu 1,5 mm x 0,8 mm große Pakete