ИСТИНА

Моделирование геодинамических процессов требует учета масштабных факторов. Модели разломных зон, которые можно построить в лаборатории, не превышают по размерам первых метров. При этом и в натурных, и в модельных исследованиях применяются акселерометры, которые различаются прежде всего частотным диапазоном. В модельных исследованиях требуется переход на более высокие частоты измерения ускорений. Предыдущие эксперименты с лабораторной слайдер- модель разлома показали, что один аналоговый пьезоэлектрический датчик не позволяет отследить все возникающие движения, включая движения типа стик-слип, низкочастотных землетрясений и асейсмического крипа. Целью настоящей работы было создать измеритель ускорений, который состоит из нескольких акселерометрических датчиков, отличающихся рабочими амплитудным и частотным диапазонами. Комплексирование датчиков позволяет расширить амплитудный и частотный диапазоны измерений ускорений по сравнению с каждым датчиком по отдельности. Разработанное устройство измерения ускорений состоит из двух аналоговых акселерометров и двух цифровых. Цифровые акселерометры представлены малоамплитудным LIS331DLH (± 8 g) и высокоамплитудным H3LIS331DL (± 400 g), аналоговые – высокоамплитудными BC111 и ДН-4-М1. Был разработан макет измерителя, учитывающий проблемы помехозащищенности. Основным узлом, который управляет, запрашивает, получает, нормирует данные с цифровых датчиков, является микроконтроллер STM32F303VST6. Для единообразия регистрируемых данных и отладки измерителя было принято решение преобразовывать цифровой сигнал в аналоговый при помощи выхода ЦАП микроконтроллера. При этом задержка между получением сигнала и его выводом в аналоговой форме была сделана фиксированной и минимально возможной. Преобразование сигнала с аналоговых датчиков осуществлялось с помощью усилителя ZETLAB H440, который позволяет выбрать тип выходного сигнала аналогового датчика между напряжением, напряжением по стандарту ICP-IEPE (со встроенным усилением) и зарядовым выходом. Для исследования работы прототипа измерителя ускорения были проведены эксперименты по ударному воздействию различного характера, имитирующие сильные и быстрые движения, а также опробована работа измерителя на слайдер-модели разлома. Результаты показали работоспособность устройства и целесообразность его использования в лабораторных экспериментах.