有奖创想，一起来做环境监测“创客”（获奖名单已公布）

1. 1.      分享就您所了解的环境监测相关设备功能、设计思路、产品特性……写下您的所见、观察、分析；

一．环境监测相关设备功能:温度，湿度，光强，PM2.5气体等环境的检测，辐射等检测则无全面检测。

二．设计思路：主要是基于物理反应，声光电等，但是这类传感器似乎发展到了瓶颈，因为对于化学气味这块的检测还不是很灵敏，还有就是对于微小信号的检测不足。

三．产品特性：

1. a.实时性差：可以考虑物联网了；

精度不高：对于微小信号的检测灵敏度不足，且缺少大量的数据分析处理，例如对地震的信息采集就可以加入到环境检测中去（借鉴地震前动物会乱窜的现象，进行地震预报）；

b．预判性不足：主要还是前期的数据采集不足，数据分析不足导致；

c．采集范围不够广泛：导致环境数据不具有全局性；

d．数据处理：可以引入人工智能技术进行大数据处理，不同类型数据进行交互，使得数据分析更加准确。

2. 畅谈您所思考的环境监测创新产品思路；

• 一. 数据采集：集散的方式进行采集数据；

1. a．  集中设置多元的环境检测点，不仅仅停留于水平面，我们需要将检测器上天入地下海，多元能量采集供电（空中可以通过太阳能发电，地下则用地热，海中则电解质，当然需要有更加新的材料出现支持），无线传输至云端。

注：对于可能会对环境有污染的企业，强制进行检测，第一手数据及时反馈给监督不能，并公之于众，大众监督！

1. b．  散开检测，可以利用大众的各种设备的传感器，流动的测试不同地点的特殊数据，上传至云端；

• 二. 数据处理：目前的环境检测不同类别之间相对较为独立，耦合不强，所以我希望可以在基于ADI 的技术方案上，可以实现不同环境检测的交互，利用大数据，更加准确，及时的对多元数据进行分析处理，可以更加准确的预报相关环境的变化，将集散的数据进行处理，结合人工智能的技术，模拟拟合，进行相关环境分析。
• 三. 数据结果发布：最终将分析结果可以通过各种传播媒介（例如微博等）自动推送个需要的大众。使得人人了解环境变化，以便及时作出相应准备应对。

1. 3. 结合ADI的方案、产品或技术，纵谈环境监测产品及设计相关话题；

可以利用ADI的相关精密运放对微小信号进行检测，比如可编程增益跨阻放大器使光谱系统，可以对光线进行检测分析，可以及时让人们做好防护工作。

4. 谈谈任何环境监测产品设计相关的技术话题，包括但不限于：传感器、信号采集、信号调理、系统设计……

地震中微小信号检测：

地震信号的频率在0-100KHz之间，频率比较低，而地震信号在传输的过程中会不可避免的受到噪声的干扰，比如说天电干扰，还有声波干扰等，而这些干扰信号的频率都比较高相对地震信号的频率来说。所以在把地震信号进行放大之后还应该对它进行低通滤波处理。常用的低通滤波器有三种，它们各有优缺点，因此视实际需要的不同，可以寻求最佳的近似理想特性的滤波器。

地震信号采集系统需要用三个加速度传感芯片按照相互垂直的方式组装在一起，而竖直方向放置的加速度芯片由于重力加速度的作用会产生一个直流电压信号输出，经过前置放大器后会超过信号采集器的电压范围，所以需要去直流电路去除直流分量。而其他两个水平放置的加速度传感芯片由于不会产生直流电压信号所以不需要后继的这个去直流电路。

系统选用美国ADI公司生产的1221x-002加速度传感芯片作为单分量信号采集系统的传感器芯片。由于地震信号比较弱所以需要对信号进行放大处理，这部分的工作由前置放大电路完成。在信号传输的过程中会不可避免的受到噪声信号的干扰，而这些噪声信号多为高频信号，地震信号为低频信号所以可以对受到干扰的地震信号进行低通滤波处理，只要把前置放大器输出的地震信号输入到低通滤波器即可。最后还要把低通滤波器输出的地震信号通过去直流电路，把直流信号去除，但在这里需要说明的是并不是所有的单分量信号采集系统都需要这一步，只有1221x-002加速度芯片能产生直流输出的单分量采集系统才需要这一步，如果没有直流信号产生则这一步不需要。

    由于地震信号的传播是从地震源向四周以波的形式传播的，期间会发生折射、发射或衰减等现象，所以它的传播方向和路径是不固定的。这就要求我们设计的地震信号采集系统具有能够检测到空间任意方向的地震信号，要设计出具有这种特点的地震信号采集系统就需要将三个单分量的地震信号采集系统按照图2所示竖直、东西、南北三个相互垂直方向安装在一起，这样就构成了三分量的地震信号

采集系统。三分量的采集系统能够检测到空间任意方向上的地震信号，这比单分量信号采集系统更加精准。

    传感器部分：  由于天然的地震信号的频率在0~100HZ,所以我们要选择的芯片应该要求有较高的低频响应和较高的灵敏度和分辨率，选择1221x-002芯片。图3是1221x-002的外部电路连接图。  当系统加速度为0时，AOP和AON输出都是+2.5v，当加速度值为正时AOP的输出将变大，而AON端的输出将变小，同理加速度值为负时AOP的值将变小AON的值将变大。AOP和AON的输出特性曲线如图4，它们是对称的。这种输出的方式的灵敏度要比单端输出的方式灵敏度要高一倍。

前置放大电路： 一般情况下地震信号非常弱，而且又非常容易受到噪声信号的干扰，所以必须对检测到的信号进行放大处理。前置放大电路对地震仪非常重要，电路对它的要求也非常高，设计前置放大电路必须满足高共模抑制比、低噪声和高输入阻抗三个方面的要求。

1221x-002作为地震信号采集系统的传感器芯片，这种芯片是采用MEMS技术制作的，这种芯片具有尺寸小、重量轻、成本低、可靠性高、抗振动冲击能力强以及易批量生产等优点。再把采集到的模拟电压信号通过前置放大、低通滤波和去直流等处理得到较为理想的地震信号。

1. 1.      分享就您所了解的环境监测相关设备功能、设计思路、产品特性……写下您的所见、观察、分析；

一．环境监测相关设备功能:温度，湿度，光强，PM2.5气体等环境的检测，辐射等检测则无全面检测。

二．设计思路：主要是基于物理反应，声光电等，但是这类传感器似乎发展到了瓶颈，因为对于化学气味这块的检测还不是很灵敏，还有就是对于微小信号的检测不足。

三．产品特性：

1. a.实时性差：可以考虑物联网了；

精度不高：对于微小信号的检测灵敏度不足，且缺少大量的数据分析处理，例如对地震的信息采集就可以加入到环境检测中去（借鉴地震前动物会乱窜的现象，进行地震预报）；

b．预判性不足：主要还是前期的数据采集不足，数据分析不足导致；

c．采集范围不够广泛：导致环境数据不具有全局性；

d．数据处理：可以引入人工智能技术进行大数据处理，不同类型数据进行交互，使得数据分析更加准确。

2. 畅谈您所思考的环境监测创新产品思路；

• 一. 数据采集：集散的方式进行采集数据；

1. a．  集中设置多元的环境检测点，不仅仅停留于水平面，我们需要将检测器上天入地下海，多元能量采集供电（空中可以通过太阳能发电，地下则用地热，海中则电解质，当然需要有更加新的材料出现支持），无线传输至云端。

注：对于可能会对环境有污染的企业，强制进行检测，第一手数据及时反馈给监督不能，并公之于众，大众监督！

1. b．  散开检测，可以利用大众的各种设备的传感器，流动的测试不同地点的特殊数据，上传至云端；

• 二. 数据处理：目前的环境检测不同类别之间相对较为独立，耦合不强，所以我希望可以在基于ADI 的技术方案上，可以实现不同环境检测的交互，利用大数据，更加准确，及时的对多元数据进行分析处理，可以更加准确的预报相关环境的变化，将集散的数据进行处理，结合人工智能的技术，模拟拟合，进行相关环境分析。
• 三. 数据结果发布：最终将分析结果可以通过各种传播媒介（例如微博等）自动推送个需要的大众。使得人人了解环境变化，以便及时作出相应准备应对。

1. 3. 结合ADI的方案、产品或技术，纵谈环境监测产品及设计相关话题；

可以利用ADI的相关精密运放对微小信号进行检测，比如可编程增益跨阻放大器使光谱系统，可以对光线进行检测分析，可以及时让人们做好防护工作。

4. 谈谈任何环境监测产品设计相关的技术话题，包括但不限于：传感器、信号采集、信号调理、系统设计……

地震中微小信号检测：

地震信号的频率在0-100KHz之间，频率比较低，而地震信号在传输的过程中会不可避免的受到噪声的干扰，比如说天电干扰，还有声波干扰等，而这些干扰信号的频率都比较高相对地震信号的频率来说。所以在把地震信号进行放大之后还应该对它进行低通滤波处理。常用的低通滤波器有三种，它们各有优缺点，因此视实际需要的不同，可以寻求最佳的近似理想特性的滤波器。

地震信号采集系统需要用三个加速度传感芯片按照相互垂直的方式组装在一起，而竖直方向放置的加速度芯片由于重力加速度的作用会产生一个直流电压信号输出，经过前置放大器后会超过信号采集器的电压范围，所以需要去直流电路去除直流分量。而其他两个水平放置的加速度传感芯片由于不会产生直流电压信号所以不需要后继的这个去直流电路。

系统选用美国ADI公司生产的1221x-002加速度传感芯片作为单分量信号采集系统的传感器芯片。由于地震信号比较弱所以需要对信号进行放大处理，这部分的工作由前置放大电路完成。在信号传输的过程中会不可避免的受到噪声信号的干扰，而这些噪声信号多为高频信号，地震信号为低频信号所以可以对受到干扰的地震信号进行低通滤波处理，只要把前置放大器输出的地震信号输入到低通滤波器即可。最后还要把低通滤波器输出的地震信号通过去直流电路，把直流信号去除，但在这里需要说明的是并不是所有的单分量信号采集系统都需要这一步，只有1221x-002加速度芯片能产生直流输出的单分量采集系统才需要这一步，如果没有直流信号产生则这一步不需要。

    由于地震信号的传播是从地震源向四周以波的形式传播的，期间会发生折射、发射或衰减等现象，所以它的传播方向和路径是不固定的。这就要求我们设计的地震信号采集系统具有能够检测到空间任意方向的地震信号，要设计出具有这种特点的地震信号采集系统就需要将三个单分量的地震信号采集系统按照图2所示竖直、东西、南北三个相互垂直方向安装在一起，这样就构成了三分量的地震信号

采集系统。三分量的采集系统能够检测到空间任意方向上的地震信号，这比单分量信号采集系统更加精准。

    传感器部分：  由于天然的地震信号的频率在0~100HZ,所以我们要选择的芯片应该要求有较高的低频响应和较高的灵敏度和分辨率，选择1221x-002芯片。图3是1221x-002的外部电路连接图。  当系统加速度为0时，AOP和AON输出都是+2.5v，当加速度值为正时AOP的输出将变大，而AON端的输出将变小，同理加速度值为负时AOP的值将变小AON的值将变大。AOP和AON的输出特性曲线如图4，它们是对称的。这种输出的方式的灵敏度要比单端输出的方式灵敏度要高一倍。

前置放大电路： 一般情况下地震信号非常弱，而且又非常容易受到噪声信号的干扰，所以必须对检测到的信号进行放大处理。前置放大电路对地震仪非常重要，电路对它的要求也非常高，设计前置放大电路必须满足高共模抑制比、低噪声和高输入阻抗三个方面的要求。

1221x-002作为地震信号采集系统的传感器芯片，这种芯片是采用MEMS技术制作的，这种芯片具有尺寸小、重量轻、成本低、可靠性高、抗振动冲击能力强以及易批量生产等优点。再把采集到的模拟电压信号通过前置放大、低通滤波和去直流等处理得到较为理想的地震信号。