三分量動圈式地震儀

概述

三分量動圈式地震儀記錄地面振動的儀器。地面運動是由質點的移動矢量的3個分量和繞質點3個轉動量來確定的。在離震源較遠處，當地震波通過時，由於波長比質點運動的振幅大得多，故轉動量很小。因此到目前為止，通常僅記錄移動的3個分量，而在震源附近，則除記錄移動的3個分量外，尚需記錄3個轉動量。由最弱到最強的天然地震,以及各種人工爆炸和其他干擾所引起的地面運動，其頻率範圍約在0.0003～100赫之間，振幅變化範圍可達10。

原理

三分量動圈式地震儀用來測量大地和一個同大地松耦合的慣性質量間的相對運動。為記錄這種相對運動，在低倍率或低靈敏度的地震儀中，常採用簡單的機械槓桿或光槓桿放大。在高倍率或高靈敏度地震儀中，則利用換能器（動圈式、電容式、磁阻式等）將機械量轉換成電量後，採用電流計放大或電子放大器放大。

套用

從20世紀60年代中期開始，在地震儀中引入了許多新技術，從而提高了地震儀的各項性能指標。採用電子放大和負反饋相結合的技術，構成一個成閉環的反饋地震儀，不僅能很方便地改變地震儀的各項參數，並能在很大程度上提高這些參數對周圍環境變化的穩定性，擴大了能保證有一定記錄精度的動態範圍。例如在加速度計的擺上安裝差分電容換能器，其輸出經電子放大後反饋到裝在同一擺上的動圈換能器，產生“電彈簧”效應，提高了擺的固有頻率，擴大了記錄頻帶。同時由於負反饋，使擺的零位的變化範圍很小，故提高了線性度和記錄精度。又如採用電子放大將裝在短周期或中周期擺上的動圈換能器的輸出放大後，經微分電路反饋至另一個動圈換能器，這樣就能增長擺的固有周期