地震仪基本知识和原理

地震仪，雪病2014年12月地震仪是记录由地震仪和记录器组成的地面运动的仪器。地震仪：基于钟摆惯性原理的技术开发，尽可能小的地面振动信号、地震仪、模拟地震仪、伍德-安德森地震仪、DD-1地震仪、基本特征：机器杠杆放大电能表放大电子放大电子放大电子放大地面运动位移，放大率：1500-200 光盘、磁带等的动态范围、波形失真以指定比例数字滤波等后续处理技术、地震仪的放大能力、机械杠杆放大、光杠杆放大、电流表放大、地震仪放大、机器杠杆放大、电流表放大、电子放大等多个阶段，直到电子放大技术的应用不顺利为止。机械钟摆对地面运动的响应，固有频率，地面运动位移观测，地面运动加速度观测，观测和观测波段，动态环能量交换器，电流表，电流表地震仪，地震仪固有频率，电流表固有频率，积分特性，阻尼0.7，阻尼2.1，电流表放大地震仪观察带、STS-2、STS-2HG、CMG3、部分地震仪、加速度计的幅频特性、加速度计、地震波谱、剪切源的地面位移(左)和速度(右)的源谱、现代地震学的频率范围地震仪：记录地面运动(位移、速度、加速度)的工具。模拟地震仪：用模拟测量记录地面运动的地震仪。数字地震仪：用数字(数字数)记录的地震仪。长期地震仪：固有周期大于90s的地震仪。用于记录全球地震的各种长时间地震波。短周期地震仪：工作波段的低频端在0.5Hz到1Hz之间，高频端在20Hz或20Hz以上的地震仪。宽带地震仪：工作频带的低频端在0.01Hz到0.05Hz之间，高频端在20Hz或20Hz以上的地震仪。超宽带地震仪：工作带的低频端为0.003Hz至0.01Hz，高频端为20Hz或20Hz以上的地震仪。超宽带地震仪：工作带的低频端小于0.003Hz，高频端是20Hz或20Hz以上的地震仪。标准术语和定义，强震动加速度计：记录地震引起的强地面运动加速度的工具。微地震仪：用于记录微地震和小地震的工具。地下地震仪：将地震仪、地震仪和数据收集器安装在地下钻探中，进行地震观测的专用地震仪。流动地震仪：用于监测地震现场调查等全地震和/或余震及地震群等活动，或用于特定临时地震观测的便携式地震仪器。标准术语和定义、地震仪技术指标分类地震仪测量能力的主要指标、地震仪技术指标、地震仪技术指标分类技术性能类技术指标：灵敏度、线性度和失真、测量范围、动态范围、频率特性、传递函数、噪声、三轴正交性、校准常数、灵敏度温度系数、以及功能规格：单摆零监控功能、解锁功能、零调节功能、校准控制功能、内部温度监控功能、电源电压监控功能等。环境适应性指标：工作温度范围、储存温度范围、运输冲击能力、环境湿度适应性等。其他指标：地震仪的电力需求、防雷能力、电气接头说明等。，描述地震仪测量能力的主要指标测量范围自噪声：确定地震仪的测量阈值。地震仪噪声与频率相关，因此噪音的功率谱密度用于客观地描述地震仪的噪声性能，一般用加速度功率谱来描述。限制级别(总范围):确定地震仪的最大测量值。许多地震仪的限制水平在10mm/s附近。动态范围：测量上限和下限的比率，以分贝表示，是无量纲数字。对于短期地震仪，测量下限可以表示为1Hz到20Hz速度噪声有效值。此时，动态范围计算为限制级别(或不扭曲的最大正弦波的有效值)与噪波有效值的比率，有效值的比率更好，但值更小。对于宽带地震仪，动态范围有很大的限制。通常只使用固定频率的测量限制来计算动态范围。描述地震仪测量能力的主要指标测量范围的图形表示，以加速度功率谱密度表示限制级、噪声、NLNM、NHNM，在一幅图中用不同线型或颜色编码，双对数坐标、纵轴对应分贝、0dB。1/3 octave带宽的速度有效值，表示限制级别、噪波、NLNM、NHNM。在频率点fk中，加速度功率谱：将限制级转换为分贝表示：描述地震仪测量能力的主要指标频率特性幅频特性归一化频率特性：将频率中心特定频率点的大小指定为1的相对表示相位频率特性传递函数：频率特性的分析表示s域的合理分数表示/s域零极点列表表示正则化传递函数：在频率中心一点将传递函数振幅指定为1的相对表示频率不同的频率点具有不同的振幅频率特性。一般来说，地震仪的灵敏度是在1Hz、5Hz、0.16Hz时测量的。特别是与海洋噪音峰值相对应的0.16Hz，有助于通过比较观测确定两个以上宽带地震仪灵敏度的差异。线性动态系统的概念傅立叶变换和拉普拉斯变换线性动态系统传递函数离散时间系统z变换线性，时间不变离散时间系统的传递函数，线性动态系统和传递函数，动态系统(没有即时系统，内存系统)线性系统叠加放大时间不变特性时间不变线性动态系统的特性微分特性因果关系，线性动态系统的概念，傅立叶变换，f(t)其中是每个频率，傅立叶变换建立了时域和频域之间的对应关系。在间断点的连续点，拉普拉斯变换，正变换，逆变换，线性动态系统传递函数，对于稳定的线性动态系统，传递函数可以用合理分数形式的函数表示：传递函数的分子多项式的根称为零，分母多项式的根称为极点。传递函数零点和极点的分布表征了系统的动态特性。一个稳定系统的传递函数的非实数极点和非实数零点彼此为共轭复数，极点可以位于s平面的左半平面上。，D=0.3D=0.707D=1.5，规范化钟摆的二次传递函数示例，D=0.3D=0.707D=1.5，规范化钟摆的二次传递函数示例，时间离散信号：模拟信号采样的序列离散时间系统：将输入序列转换为输出序列的操作将发生变化系统的转换关系不会随时间变化。线性特性：满足叠加原理因果关系：系统n小时的输出仅取决于n小时和n小时之前的输入。离散时间系统、z平移、序列x(n)的z平移(n)定义为收敛所需的充分条件。线性，时间不变离散时间系统的传递函数，常数系数线性差分方程表示系统的输入和输出关系：系统初始状态为0时的z变换：传递函数的0极表示：离散时间线性时间不变系统的传递函数完全由0，极和常数a确定。对于稳定的系统，极点必须全部位于z平面单位圆内。传递函数示例，fir数字滤波器：上图为线性相位系统；下图显示了最小拓扑系统。fir数字滤波器示例，传递函数示例(机械摆传递函数的z域表示)，冲击响应不变摆的固有频率：20Hz摆的阻尼：0.15采样率：2000，fr，振幅-频率特性，dB，Hz，Hz，Hz 线性动态系统传递函数的表示方法，例如JCZ-1秒宽带地震仪BB通道的传递函数，K=1000Vs/m，m=2.42061020，K11=0.024682，K12=0.00030462 ，传递函数的零点，极表示：为了根据线性动态系统传递函数计算频率特性，已知系统的传递函数H(s)可以直接替换s=j 为H(s)来计算