力平衡反馈技术在石英水平摆倾斜仪中的应用研究

石英水平摆倾斜仪在前兆地震观测中得到了广泛的应用,取得了较好的观测数据,但是仍然存在一些不足,如灵敏度未知、频率特性不理想等.为解决这些问题,本文提出一种基于力平衡反馈技术的石英水平摆倾斜仪设计方法.该方法通过差动式电容换能器检测摆锤的位置信息,将其转换成电信号输出;同时通过电子线路将输出电压信号处理后反馈给摆锤,该反馈电压在摆锤上产生一静电力.根据该设计方法,我们研制了原理样机并进行了测试,结果表明,样机的灵敏度为16801V/(m·s^(-2)),样机的幅度响应在从DC到5s都是平坦的.

用于石英水平摆倾斜仪的静电力反馈技术

石英水平摆倾斜仪在前兆地震观测中得到了广泛的应用,但是仍然存在现场安装前灵敏度未知的问题。为解决该问题,引入静电力反馈技术,理论推导了仪器的传递函数和灵敏度等参数,提出了在平行金属板结构中同时实现微位移测量和静电力反馈的方法,并进行了具体设计和调试。实验结果显示,样机的灵敏度测试结果与反馈模型理论计算结果一致,表明引入静电力反馈后,能够实现石英水平摆倾斜仪灵敏度参数的常数化。

基于数字音频接口的地震数据采集电路板快速评估方法

在宽频带数字地震观测技术领域,提出一种基于数字音频接口(S/PDIF接口)的数据采集电路板快速评估方法。该方法在数据采集电路设计过程中,在模拟/数字转换电路的输出端增加了一组S/PDIF数字音频接口,将模/数转换结果转换为符合音频传输标准的编码数据,并将此数据利用外置声卡同步传输到计算机,在计算机上进行数字抽取滤波、频谱分析等数据处理与解析,从而实现对地震数据采集电路板的快速评估。实验结果表明,该方法思路清晰,实现简便,结果有效可靠,能够解决常规测试评估方法中存在的问题,在高精度、高采样率数据采集技术研发和测试评估方面,具有比较强的实用性和应用前景。

力平衡反馈石英水平摆倾斜仪传递函数测试方法研究

基于力平衡反馈技术,利用阶跃电压信号和正弦波电压信号作为标定信号,提出了一种石英水平摆倾斜仪传递函数的动态测试方法.本文研究了标定电压信号的引入方法,推导了力平衡反馈石英水平摆倾斜仪对输入标定电压信号的传递函数及其输出表达式,并进行了测试试验,得到倾斜仪的正弦标定输出响应和阶跃标定输出响应;在此基础上,应用推导的理论公式,对正弦标定输出响应和阶跃标定输出响应分别进行非线性拟合,得到力平衡反馈石英水平摆倾斜仪的周期和阻尼.试验测试结果显示,正弦波标定测试得到的周期和阻尼与阶跃标定测试得到的周期和阻尼一致性较好,验证了本文所提出测试方法的有效性.