利用 MEMS 重力仪进行的十九天地球潮汐测量

测量局部重力的微小变化能够观测地下特征。重力仪历来是极其昂贵的仪器，但近来已利用 MEMS（微机电系统）传感器进行了可用的重力测量。此类传感器生产成本低，因其依赖与手机加速度计相同的制造工艺。MEMS 重力仪开发中的一大挑战是在长时间内保持稳定性，这对长期监测应用至关重要。展示重力仪稳定性与灵敏度的标准方法是测量地球因潮汐力产生的周期性弹性形变——即地球潮汐。在此我们呈现一项十九天的地球潮汐测量，其与理论信号的相关系数为 0.979。所提重力仪的偏置不稳定性在原始未补偿数据下、平均时间约 400 s 时估计为 8.18 microGal。由传感器电子噪声提取的偏置不稳定性在平均时间约 200 s 时略低于 2 microGal。从原始数据中去除长期温度与控制电子学效应后，观测到数据存在 268 microGal/天的线性漂移，这在 MEMS 器件中属最佳报道之一。这些结果表明该 MEMS 重力仪能够进行长时间时间推移重力测量，这一功能对火山学等应用必不可少。