PENGGUNAAN MEMS ACCELEROMETER seismologi

Sanjib Kalita

Final Year Student (Master of Engineering-VLSI & Embedded System Design),

Dept of Electronics & Telecommunication, Godavari College of Engineering, Jalgaon, Maharashtra.

Abstrak

Jiwa dan harta telah mengalami kerusakan akibat gempa berkekuatan besar di dunia. Hal

ini diperlukan untuk mengembangkan beberapa sistem untuk memprediksi waktu gempa

menggunakan beberapa teknologi modern. MEMS Accelerometer merupakan salah satu

teknologi modern yang digunakan untuk mendeteksi dini Informasi gempa. Dalam tulisan ini,

kajian saat ini cenderung menggunakan MEMS Accelerometer untuk mendeteksi dan

memprediksi gempa yang telah dibahas.

1.0.PENDAHULUAN

Gempa adalah sesuatu yang terjadi di dalam kerak bumi dengan pelepasan secara mendadak

sejumlah besar energi. Energi ini menghasilkan beberapa gelombang perusak yang disebut

sebagai gelombang seismik. Telah ditemukan bahwa gelombang seismik meliputi geser-

gelombang,gelombang longitudinal dan gelombang permukaan. arah Getaran gelombang

longitudinal dan gerak maju yang ditemukan yang kecepatan 5,5-7 km / s dan daya perusaknya

kecil. Namun, getaran gelombang geser adalah tegak lurus terhadap arah maju yang kecepatan

3,2-4 km / s dan daya rusaknya tinggi. Gelombang permukaan adalah gelombang yang paling

lambat dan paling merusak.

Karena urbanisasi, gempa memiliki ancaman serius bagi hidup dan properti.

Gempa Peringatan Dini (EEW) dapat menjadi alat yang sangat berguna untuk mengurangi risiko

bahaya kehidupan yang terjadi karena gempa bumi [1] Berbagai jenis desain EEW telah

difokuskan di berbagai belahan dunia melalui berbagai pengarang [2-7].

Dilaporkan bahwa berbagai jenis instrumen telah digunakan untuk berbagai jenis

percobaan ilmiah. Salah satu instrumen yang baru berkembang adalah MEMS (Micro-Electro

Sistem Teknik) Accelerometer, yang dapat digunakan untuk mengukur percepatan yang tepat.

Namun, dapat mengukur getaran, guncangan dll Baru-baru ini, telah ditemukan bahwa MEMS

Accelerometers digunakan untuk berbagai aplikasi mobile [8]. Belanda, A. menggunakan

MEMS Accelerometer untuk merekam data gempa pada tahun 2003 [9]. beberapa aplikasi

MEMS Accelerometer yang berkaitan dengan gempa tanah akuisisi seismik difokuskan oleh

Farine, M. et al. pada tahun 2004 [10]. Berbagai karya penelitian masih berlangsung untuk

sistem peringatan dini gempa menggunakan MEMS Accelerometer. Jadi, MEMS

Accelerometers akan berperan penting di masa depan untuk mendeteksi gempa dan dapat

menyelamatkan banyak nyawa.

1.1.GLOBAL GEMPA ZONE

Disebabkan perkembangan teknologi modern dimungkinkan untuk mengenal zona seismik

dunia. Ada berbagai macam sumber yang ditemukan dari banyak artikel tingkat penelitian

mengenai daerah zonal seismik di dunia. Zona seismik global yang sangat penting dan tidak

asing telah ditemukan dari Global Peta Hazard Seismic [11]. besar dan kecil Zona seismik juga

ditemukan dari peta ini. Selain itu, hal ini menunjukkan probabilitas 10% dari gerakan tanah

selama 50 tahun ke depan. Sebagian besar

zona seismik yang ditemukan dari Global Seismic Peta Hazard adalah Jepang, Filipina,

Indonesia, Pegunungan Himalaya, Iran, bagian barat Amerika Utara & Amerika Selatan dll

1.2 MEMS ACCELEROMETER

Mari kita memperingatkan perangkat penting digunakan untuk berbagai macam percobaan,

disebut MEMS

accelerometer. Hal ini diketahui bahwa accelerometer adalah perangkat yang mengukur

percepatan kekuatan.

Banyak jenis accelerometer telah dikembangkan. Tapi accelerometers ini berukuran besar. Oleh

karena itu

diperlukan untuk mengembangkan beberapa accelerometer yang lebih kecil yang dapat

digunakan di berbagai bidang aplikasi. Telah diketahui bahwa 1 st Micro machined

Accelerometer dirancang pada tahun 1979 [12]. Banyak perangkat listrik yaitu giroskop, sensor

tekanan, printer inkjet dll telah digunakan dalam teknologi MEMS.

Selanjutnya, pada tahun 1990 airbag di mobil dimodernisasi menggunakan MEMS

Accelerometer. Baru-baru ini, telah digunakan di smart phone, mesin cuci dll [13]. Sekarang

banyak perusahaan terkemuka seperti Analog Devices, ST Microelectronics, Freescale dll telah

memproduksi MEMS accelerometer dari tingkat sensitivitas yang berbeda.

MEMS Accelerometers dapat dibedakan dalam berbagai jenis, seperti kapasitif,

elektromagnetik, piezoelektrik, feroelektrik, optik dll [14]. Dari jumlah ini, kapasitif MEMS

accelerometer adalah jenis yang paling sukses. Beberapa spesifikasi MEMS Accelerometer

adalah bandwidth, kebisingan, lintas-axis, sensitivitas, melayang, linearitas, dynamic range,

shock bertahan hidup dan konsumsi daya, yang harus dipertimbangkan ketika memilih

accelerometer.

1.3 Seismologi DAN MEMS ACCELEROMETER

Pada tahun 2003 Chung et al. berkembang MEMS-type accelerometer yang dapat memantau

getaran struktur dalam skala besar. Selain itu dari pengarang yang sama menggunakan MEMS

Accelerometer untuk real time memantau seismik jembatan [15]. Sistem ini telah dipasang di

jembatan penyeberangan di Peltason Street di University of California, Irvine kampus.untuk

akuisisi data seismik CP Singh menggunakan MEMS Digital Geophone. Geophone ini adalah

berdasarkan MEMS Accelerometer dan

onboard, delta sigma modulator yang sangat bermanfaat untuk kegiatan eksplorasi dalam bidang

minyak [14].

Selanjutnya Takao Aizawa dkk. [16] melakukan beberapa percobaan lapangan dengan

menggunakan MEMS

Accelerometer untuk survei seismik. Dalam survei ini penulis menggunakan geophone

konvensional, C-merek 1- C, C-merek 3-C dan S-3 merek-C MEMS. Telah dilaporkan bahwa

properti MEMS Accelerometers yang yang digunakan dalam percobaan yang sama dan tersebut

terbukti untuk menjadi lebih sensitif dari geophone konvensional untuk survei seismik.

Adam Pascale pada tahun 2009 menjelaskan beberapa keuntungan dari MEMS

Accelerometer untuk pemantauan gempa [17]. Baru-baru ini, Gempa-penangkap Network

(QCN) yang digunakan untuk meminimalkan kesenjangan antara stasiun seismik biasa. Sensor

MEMS Accelerometer telah digunakan dalam Quake-Catcher Network (QCN) untuk mendeteksi

getaran gelombang seismik lokal (0,1-20 Hz). Selain itu terdistribusi komputasi memainkan

peran yang penting dalam QCN [18]. Penggunaan QCN untuk merekam gempa juga

menjelaskan perilaku gelombang P dan S-gelombang [19].

Huayin Zeng et al. [20] baru-baru ini merancang sebuah sistem alarm gempa nirkabel

menggunakan MEMS Accelerometer. MEMS Accelerometer digunakan dalam sistem

mendeteksi gelombang longitudinal yang lebih cepat dari gelombang lainnya. Jika percepatan

lebih tinggi dari nilai ambang batas maka sistem ini memperingatkan masyarakat dengan

memainkan alarm untuk meninggalkan gedung secepat mungkin, karena gelombang pangsa

merusak diikuti oleh gelombang longitudinal. MMA7260Q MEMS Accelerometer dari Freescale

digunakan dalam desain ini. Ini adalah accelerometer 3-axis dengan konsumsi daya yang sangat

rendah. Selain itu, CC1100 dan C8051F330 digunakan untuk transmisi dan pemrosesan sinyal

nirkabel masing-masing. Menurut penulis, sistem ini akan memainkan peran yang sangat penting

dalam waktu dekat karena biaya akan tetap rendah.

Tu R. et al. juga melakukan beberapa eksperimen lapangan dengan menggunakan

MEMS Accelerometer dengan Singlefrequency GPS untuk memantau gerakan tanah yang

dihasilkan akibat gempa, tanah longsor dan aktivitas gunung berapi pada tahun 2013 [21].

1.4 TREND PENELITIAN DI seismologi DAN PENGGUNAAN MEMS

ACCELEROMETER

Kecenderungan saat ini penelitian di seismologi dan penggunaan MEMS Accelerometer di

dalamnya tidak puas jika dibandingkan dengan ilmu cabang lain dan teknologi untuk mendeteksi

informasi awal gempa bumi. konteks Di masa sekarang ini, ketersediaan data yang berbentuk

artikel penelitian dan surat penelitian berhubungan dengan seismologi, memberikan pandangan

atas penerapan MEMS Accelerometer di seismologi. Grafik berikut [Gambar-1] adalah sebuah

ide perkiraan penelitian yang dilakukan di seismologi selama tahun 2003-2013, dimana aplikasi

dari MEMS Accelerometer telah ditemukan. Berikut ini sumbu x mewakili tahun dan sumbu y

mewakili penelitian yang dipublikasikan.

-Gambar 1: Jalur Grafik ide Perkiraan penelitian di seismologi menggunakan MEMS

Accelerometer

KESIMPULAN

Melalui artikel di atas, ide dari arah penelitian sehubungan dengan penggunaan MEMS

Accelerometer dalam mendeteksi informasi awal gempa bumi yang dipelajari hanya selama

tahun 2003 sampai 2013. Studi ini menunjukkan bahwa, penelitian seketika pada MEMS

Accelerometer gempa bumi perkiraan dibandingkan dengan orang lain yang ditemukan kurang.

Perlu peneliti selanjutnya pada jalur ini.