陈洁
（珠海市泰德企业有限公司 519000）
摘要：本文介绍了宽频带地震计的调零方法，并阐述了如何利用单片机实现电子自动调零
关键词：宽频带地震计，电子调零，单片机，C51
引言
TDV-60B宽频带地震计是一款差动电容式力平衡反馈式地震计，实现了宽频带范围内高灵敏度的地震信号观测。
如此高的灵敏度，在加上相对比较复杂的精密电容换能机械结构，使得宽频带地震计需要调零才能正常工作。并且，宽频带地震计容易受到温度、气压、倾斜等外界因素的影响，而偏离正常工作点。这就更要求宽频带地震计需要有一个方便、快捷且精准的调零机制。
1 调零原理
力平衡反馈宽频带地震计的输出正比于地面运动速度，TDV-60B在60S~50Hz内速度输出平坦。其原理框图如图1所示，反馈网络中存在三条反馈支路，分别是微分反馈、比例反馈和积分反馈。在三条反馈支路的共同作用下，TDV-60B的反馈周期达到60S，即反馈后的地震计，相当于它的固有自振周期变成了60S。如果在这种反馈模式下进行调零，将很不方便：电机每调一次，需要很长时间的稳定；甚至，如果零点偏移太远，地震计根本没法工作正常。
图1 力平衡反馈宽频带地震计原理框图
图1中，如果没有了积分反馈支路，再相应的调整RC反馈网络（微分电容C减小），就得到了力平衡反馈加速度计原理框图，见图2。
上面图3为调零设计的原理框图。
零位信号：摆锤偏离平衡位置的指示输出，±10V电压范围。供ADUC812做调零监测使用，并且输出到数据采集器，方便及时观测
电阻网络：将±10V零位电压线性转换为0~2.5V，ADUC812的A/D通道的监测电压范围为0~2.5V
数据采集器：给宽频带地震计发送调零信号。
ADUC812：控制整个调零过程
串口输出：调零时及时输出当前各分量的零点值，方便电路调试用
H桥：电机驱动电路
电机：三分向精密电机
3 程序设计
电子调零前，宽频带地震计先依据机箱顶部的水平气泡，通过地脚螺丝将地震计粗调水平，然后才启动电子调零对内部的机械结构做精确调整。
电子调零的程序流程图见图4。
5 结束语
经过实践证明，该调零电路和调零程序运行可靠，使用起来也简单方便。
论文作者:陈洁
论文发表刊物:《电力设备》2016年第12期
论文发表时间:2016/8/29
标签：反馈论文; 宽频论文; 框图论文; 支路论文; 原理论文; 零位论文; 电机论文; 《电力设备》2016年第12期论文;