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1、地震接收技术,东方地球物理公司采集技术支持部技术交流2016 年 07月 04日,报告人：易碧金电 话：13931209189E-mail：,提纲,一、地震检波器基本原理与结构,二、地震数据采集仪器技术,1、引言2、电磁感应式检波器3、压电检波器4、光纤检波器5、MEMS检波器6、其它（多分量检波器等）,1、现状2、地震检波器接口3 、数据采集及相关指标4 、源控制及同步,提纲,2017/12/11,一、地震检波器基本原理与结构,1、引言2、电磁感应式检波器3、压电检波器4、光纤检波器5、MEMS检波器6、其它（多分量检波器等）,常规或模拟输出检波器数据采集,（常规或模拟输出检波器）数据采集示
2、意图,SP,系统主机执行操作、采集、测试控制，是野外采集系统的大脑；并且对采集到的地震数据进行监视、分析、和转储,传输主机指令，和采集的数据。,对常规检波器输出的模拟信号进行滤波、整形、存储、传输。或对数字检波器输出的数字信号进行编排、传输、存储。,地震信号转换为模拟电信号并借助模拟电缆传送到A/D设备（检波器限制了勘探的精度）,数传电缆或电台,模拟数字混合电缆。,前 言,地震检波器作为野外数据采集过程中最为关键的采集前端装备，其性能及所采集的数据质量直接关系到地质效果而倍受关注。随着高分辨率勘探的深入，对地震数据采集质量提出了新的要求。特别是宽频、高保真、高信噪比的低成本采集要求越来越迫切。
3、为了满足低成本以及数据采集的高质量要求，仪器的道数、种类也在不断的增加：有线地震仪、无线地震仪、节点地震仪、无缆地震仪、光纤地震仪等等。道数也是从“多道”上升到了几万道、几十万道，并且期望百万道。,引言,前 言,同样，作为仪器前端的检波器无论是种类还是使用花样也越来越多。例如：叫法上有常规检波器、高精度检波器、数字检波器、双检波器（双检）、三分量检波器、四分量检波器；动圈检波器、电磁感应检波器、压电检波器、光纤检波器、MEMS检波器、石英检波器；海洋检波器、水听器、沼泽检波器、陆地检波器、井中检波器、测井检波器、低频检波器、高频检波器、高温检波器等等，使用上，组合方法（包括个数）不断变化甚至越
4、来越多、包括埋置井深、尾锥测试等。使工作量越来越繁重，效果并不如人所愿。甚至使人们产生许多误区。因此，为提高勘探效益效果，从原理上对接收设备进行了解和认识，才能从根本上根据不同的地质目标和作业环境，科学、合理地选配和使用地震检波器就显得十分重要。（例如埋置、及检波器使用时间对数据采集质量的影响等）。,引言,接下来我们简单了解一下检波器参数描述、检波器的分类。,地震检波器定义,地震检波器是一种将地面振动转变为电信号的一种传感器，或者说地震检波器是把机械振动转化为电信号的机械装置。它以最大的逼真度产生地面运动垂直分量的电模拟。每个地震检波器都是由机械部分和与其相连的具有电负载的机电转换器所组成。要
5、求它的振幅频率响应在有意义的频率内是线性的，相位的响应是线性的。 目前我们勘探市场大量使用的检波器是变磁通式（或动圈式）检波器。由于它的输出电压与线圈相对磁铁的运动速度成正比，也称速度检波器。,地震检波器综述-传感器原理,一个振动系统由一个质量体、一个弹簧和一个阻尼器组成。地震检波器的装置示意图如下：假设外壳的运动精确地重复着地面运动，外壳上具有伸长系数K的弹簧悬挂着称为惯性质量的重荷M，当外壳和惯性质量M产生相对位移时，在其电极上造成某个电动势E式中W-线圈中的圈数， 通过线圈的磁通量（磁流），X弹簧伸长或缩短值 ，d/dt磁流梯度（以位移X1cm运动时穿过线圈的磁通量的变化）, Fe电流I
6、流过线圈时产生电磁力，Z线圈电阻，G值称为机电耦合系数机电转换系统以速度 =1cm/s运动所产生的电动势E，单位是V/CM/S提高机电转换系数G，可以通过提高磁通量和增加线圈圈数W。,二阶系统的微分方程为二阶系统函数（拉氏传递函数）,式中k(静态刚度)、0(无阻尼固有频率)、(阻尼比)三个量称为二阶传感器的特征量；,传感器的动态特性 二阶传感器的数学模型,二阶系统分欠阻尼系统（0.7以后比明显。总体上阻尼增加压制了低频成分。H=0.7时称临界阻尼。此时尚有4.5%过冲，属可“忽略”范围。(b)相位频率特性总体上呈S形；围绕频率比值=1，h增加时曲线陡度降低。设自然频率=14Hz，h=0.7，则在7-50Hz之间曲线可看作线性的。以下发生变化，从相位特性可得知时间变化。例如，h由0.7变成0.5，在2fn 处可产生1.1ms的时差.所以在任意给定的阻尼系数范围内，时差与检波器的自然频率成反比。,
