精确测定地震计传递函数

提出联合阶跃标定与带精确电流测量的正弦波标定来确定地震计传递函数的方法。首先,使用阶跃标定确定地震计等效机械摆的自振周期和阻尼,得到地震计低频特性。随后,使用正弦波标定并引入电流测试技术,测定地震计全频段频率响应,幅频响应更加准确,同时可获得相频响应。最后,构建与地震计传递函数特征一致的结构来描述传递函数,采用最优化方法拟合求取地震计传递函数。该方法具有原理清楚、操作简单、易于实现、结果精确等优点,特别适用于地震计用户测试、地震计传递特性与厂方参数及各地震计间一致性和长期稳定性的验证,结果符合反馈型地震计传递函数特点。     

精确测定地震计传递函数

提出联合阶跃标定与带精确电流测量的正弦波标定来确定地震计传递函数的方法。首先,使用阶跃标定确定地震计等效机械摆的自振周期和阻尼,得到地震计低频特性。随后,使用正弦波标定并引入电流测试技术,测定地震计全频段频率响应,幅频响应更加准确,同时可获得相频响应。最后,构建与地震计传递函数特征一致的结构来描述传递函数,采用最优化方法拟合求取地震计传递函数。该方法具有原理清楚、操作简单、易于实现、结果精确等优点,特别适用于地震计用户测试、地震计传递特性与厂方参数及各地震计间一致性和长期稳定性的验证,结果符合反馈型地震计传递函数特点。     

用函数变换设计速度传感反馈地震计

短周期地震计主要用于观测地方性的微小地震,用速度传感器设计的反馈式短周期的地震计的工作参数稳定性不好,是国内外观测实践都证实了的问题。借鉴位移传感反馈地震计工作参数偏差较低的思路,介绍了通过采用函数变换方法设计速度传感反馈地震计的解决方案。用函数变换方法设计的速度传感反馈地震计,既实现了加大负反馈深度又不降低噪声指标的双重目标,有加深负反馈和由闭环反馈生成的闭环周期位于通带外的优点。即便是机械摆受到环境变化的影响或随时间推移而出现了漂移或老化,其对通带内的幅频特性的影响亦较小。由函数变换电路生成摆函数的工作周期及工作阻尼与机械摆的参数完全无关,仅取决于变换电路中的两个电阻和两个电容的精度。     

KFD——宽频带大动态反馈地震计的设计和性能

我们设计了一种便携式的宽频带反馈地震计,并与标准长周期地震计(763)及力平衡式宽频带反馈地震计(STS-1V,STS-1H)作了比较,并在不同干扰环境及工作条件下进行了考验.结果是令人满意的.地震计由一台垂直向和两台水平向组成.其惯性质量为0.8kg,自然机械振动周期为15s(秒),机械品质因素约为50.用一差动电容位移换能器将惯性质量的位移变化转变成电信号,而加于电磁系统的反馈使质量维持在它的平衡位置附近.该仪器在其通带范围内具有平坦的位移频响特性.这由反馈网络决定,它相当于一个具有30s 自然周期的位移传感长周期(LP)地震计加上截止频率为0.03s 的二阶低通滤波器系统.该仪器的动态范围为100dB,阻尼为0.8.设计中着重考虑便携性,安装方便以及对环境干扰的有效屏蔽及低功耗.      

设计速度传感反馈地震计的新方案新思路

在深入分析研究了速度传感反馈地震计传统设计方案的基础上，提出了技术性能更优的传递函数两步实现方案。两步方案为反馈环路设计带来的巨大灵活性，又促使我们跳出传统的“延长周期”模式的思路束缚，提出了单纯阻尼反馈环的设计新思路。理论计算表明，两步方案与阻尼环结合的设计可以使速度传感反馈地震计的技术性能达到更高境界。反馈深度大、环路稳定性好，动态范围大和极点稳性高使它明显优于传统设计方案。     

宽频带地震计数字反馈技术

反馈式地震计的出现在地震计发展历史上具有划时代意义,大动态、宽频带已经成为当代地震观测的主流技术,数字技术应用是地震计的发展方向。采用模拟反馈技术的宽频带地震计存在低频段自噪声高及系统受环境影响大等问题。实验结果显示,通过引入数字反馈技术,可以优化地震计的长周期噪声,提高系统稳定性,首次实现程控配置地震计的周期。     

速度传感反馈地震计的参数稳定性分析

从理论上定量分析机械摆和环路滤波等开环诸参数变化对速度传感反馈地震计闭环参数的影响.研究指出,在环路设计中可半自由选取的开环阻尼取值对参数稳定性有重要影响.过大或过小的开环阻尼取值均可能造成参数稳定性急剧变差,影响地震计在只标不调的状况下长期连续稳定工作.     

地震观测传递函数的精度问题

数字地震观测的传递函数由反馈地震计和地震数据采集器的传递函数合成。地震数据采集器的传递函数主要用数字算法生成,其精度可以做得很高。反馈地震计是机电一体化的模拟传感部件,其传递函数的精度和稳定性均欠佳。尤其是由反馈地震计生成的主导二阶极点,对应传统地震观测的周期和阻尼两个重要参数,其精度和稳定性往往较低,不利于地震学研究深入发展的需要。以四川地震观测的标定数据为例,说明数字地震观测传递函数的精度和稳定性急待改进。     

“RSFS”反馈式短周期地震计的改进试验

回顾了“RSFS”反馈式短周期地震计前期研究和设计,通过分析电子反馈网络存在的问题,提出了新的解决方案。新方案采用深度阻尼反馈环电路,减少需要精确选配的阻容元件,具有精简装配调试工序和节约工时的优点;新方案对地震计机械部分参数精度一致性要求降低,提高了部件互换性。新方案对地震计的动态范围、幅频特性在整个观测频带内保持平直,参数一致性带来益处,并可以降低地震计的制作成本。     

电容延长周期问题的研究及其在四川地震台网中的应用

一、概况用短周期拾震器作长周期地震波的记录,从而获得很好的零点稳定性以适应较恶劣的工作环境,这一课题是当前地震仪研制的重要方向。目前国内外多用有源器件作反馈达到此目的,而用无源器件电容反馈元件延长摆的周期虽然已提出多年,但在实际应用上取得成果,还见得很少。我们从实际需要出发,在前人工作的基础上作了研究。推导了电容延长周期后的频率特性,给出了有关元件选择的计算公式并探讨了稳定性、灵敏度和周期三量的相     

山西测震台网地震计工作状态检测及故障原因分析

以山西省测震台网部分台站使用的地震计为研究对象,选取一段时间的脉冲标定波形数据进行计算,根据脉冲标定处理结果分析得出地震计工作周期和阻尼变化的特点及原因,结合测震台网运行与维护实际工作经验,提出了检测地震计工作状态的思路和方法。实践证明,采用定期检测地震记周期和阻尼的变化可以在一定程度上反映出测震台站地震计运行的工作状态。     

福建测震台网各种类型地震计脉冲标定结果统计与分析

以福建省测震台网现有地震计种类的相关参数为基础,介绍各种地震计使用“十五”标定系统时需设置的脉冲标定参数的计算过程.通过分析“十五”标定系统应用以来的相关处理结果,总结各种类型地震计周期、阻尼、灵敏度的影响因素,从一定程度上反映相关类型地震计的稳定性能.     

高精度速度地震计工作周期和工作阻尼的精度研究

精确传递函数地震观测系统的研究目标是大幅度提高地震观测的精度和稳定性,可将目前地震计的工作周期和工作阻尼从百分之几至百分之几十的精度提高到万分之一,为地震科研与预测预报提供更为准确可靠的数据。该研究分为两部分:高精度速度地震计原理样机研制和位移地震计原理样机研制。目前,速度地震计原理样机已研制完毕,并在安县地震台进行了试验测试。     

768型大位移长周期地震计的研制<

本文介绍的两套地震计是为电信传输地震台网配套设计的.目的是拾取周期较长、位移较大的地震信号.其特点是周期长,灵敏度高,多量程,稳定性好,结构紧凑,体积小.仪器采用了簧片轴承及零长弹簧.因而振幅-周期效应小,摆位-周期效应小.调试情况表明,长周期地震计要取得良好的性能,在很大程度上依赖于耐心细致的调整.记录情况表明地震计性能良好,符合设计要求.      

正弦标定自动处理算法研究

由于种种原因, 地震计的周期、 阻尼、 灵敏度等参数在仪器运行的过程中会发生变化, 这些参数的变化直接影响到地震计的性能和观测数据的质量。 为了掌握地震计参数的变化, 通常采用定期标定的方法, 对运行中仪器的参数进行跟踪监测, 通过分析标定数据得到仪器的运行状态。 目前, 对于标定数据的处理通常采用人工分析的办法。 随着台站数量的增加, 对标定数据的处理工作变得日益繁重。 该文介绍一种正弦标定自动处理算法, 利用这种算法编写的自动处理程序, 在标定数据处理过程中不需要人工干预, 计算机可以自动提取有效的波形数据进行测量计算, 并可以对效果不好的数据进行修复, 最终给出仪器的频率响应特性。     

数字地震仪频响特性与地动噪声功率谱计算

地震仪系统是一种稳定的线性动力系统,其特性可由系统的幅频特性和相频特性来描述。本文结合工作实例,分析地震仪系统的一般特性及BBVS-60和CMG-3ESP地震计传递函数的特点,给出数据计算过程中的数学解释,借助Matlab出色的计算功能,绘制地震计幅频特性曲线,并得出地动噪声功率谱值,为分析地震计频响特性、地震台站勘选噪声水平测试提供参考。     

数字地震仪频响特性与地动噪声功率谱计算

地震仪系统是一种稳定的线性动力系统,其特性可由系统的幅频特性和相频特性来描述。本文结合工作实例,分析地震仪系统的一般特性及BBVS-60和CMG-3ESP地震计传递函数的特点,给出数据计算过程中的数学解释,借助Matlab出色的计算功能,绘制地震计幅频特性曲线,并得出地动噪声功率谱值,为分析地震计频响特性、地震台站勘选噪声水平测试提供参考。     

宽频带地震计反馈模型分析及应用实例

根据宽频带地震计的反馈模型推导传递函数,简化为一个近似表达式,由此可以清楚看到地震计的机械电子参数是如何影响其幅度响应特性的.在EDAS-BS60一体化数字地震仪设计中,应用近似表达式来指导反馈系统参数的计算和反馈系统调试,可将EDAS-BS60内嵌反馈地震计的频率特性调整到与理论推导的传递函数相一致.     

地震仪的反馈阻尼

英国Sensonics公司生产的DTR—700型磁带记录地震仪与我国通用的电子放大地震仪器相比有一个不同点,就是拾震器的阻尼是由放大器对拾震器的反馈电流所提供的,即拾震器具有所谓“反馈阻尼”(Feedback Damping)。具有反馈阻尼的拾震器,其阻尼的调节不是象一般地震仪那样,通过改变拾震器和放大器之间网络电阻的阻值来进行,而是通过反馈电流大小的控制来进行。这种接法的好处是最大限度地利用了换能器的输出(因为没有信号消耗在阻尼匹配网络电阻上),增加了换能器的工作稳定性。过去我们的地震仪     

吉林台网测震台站监测效能评估

由于种种原因,台站地震计的固有周期、阻尼、灵敏度、观测动态范围等参数和台基噪声在运行的过程中会发生变化。本文用阶跃标定和计算观测动态范围、台基噪声功率谱的方法,得到吉林测震台网各台站地震计参数和台基噪声的变化情况,掌握吉林测震台网各台站的监测能力,为以后吉林测震台网的建设和发展提出建议。