CN115373019A - 一种高灵敏度、宽频带、全倾角地震检波器 - Google Patents

一种高灵敏度、宽频带、全倾角地震检波器 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种高灵敏度、宽频带、全倾角地震检波器，属于地震检波器技术领域，该检波器包括第一力反馈模块、绝缘子、顶盖、接线柱、上弹簧片、质量块、外壳、密封圈、绝缘垫片、引线簧、线架、磁靴、补偿环、下弹簧片、底盖、第二力反馈模块以及第三力反馈模块。本发明提供了基于动态力平衡反馈的宽频地震检波器技术和基于倾角感知的全倾角宽频带地震检波器技术，突破了常规检波器在灵敏度、频带、和倾角上的限制，真正地实现了高灵敏度、宽频带、全倾角的地震检波器。

Description

一种高灵敏度、宽频带、全倾角地震检波器
技术领域
本发明属于地震检波器技术领域，尤其涉及一种高灵敏度、宽频带、全倾角地震检波器。
背景技术
传统反馈式地震传感器在设计阶段完成后，反馈电路将被静态地固化于传感器内部，当设备老化、工作环境温度变化等因素导致反馈参数漂移时，传统的力反馈式地震传感器无法动态适应以维持其额定性能指标。为适应当前对非常规、诱发地震的监测需求，检波器通常需要部署于各种复杂地表环境区域，因此为了降低施工难度，必须要检波器自身具有能搞适应各种非水平布设环境。现有商业设备通常只能做到±10°失真率0.1％的指标，无法应付更为倾斜的环境状态，比如±20°，±30°的情况，亟需一种能在±30°内依然保证失真率在0.1％的先进检波器设备。
发明内容
针对现有技术中的上述不足，本发明提供的一种高灵敏度、宽频带、全倾角地震检波器，实现了高灵敏度、宽频带、全倾角的地震检波器。
为了达到以上目的，本发明采用的技术方案为：
本方案提供一种地震检波器，包括第一力反馈模块、绝缘子、顶盖、接线柱、上弹簧片、质量块、外壳、密封圈、绝缘垫片、引线簧、线架、磁靴、补偿环、下弹簧片、底盖、第二力反馈模块以及第三力反馈模块；
所述第一力反馈模块固定于磁靴上，所述第二力反馈模块和第三力反馈模块均固定于线架的中间，所述顶盖紧压于上弹簧片和磁靴上，所述磁靴紧压于下弹簧片和底盖上，所述接线柱与引线簧弹性连接，所绝缘子连接在外壳上；所述质量块分别与磁靴和补偿环相邻设置，并位于地震检波器的中间位置，所述密封圈与弹簧片相邻设置，并位于地震检波器的底部，所述绝缘垫片位于地震检波器的顶部，所述补偿环与磁靴相邻设置。
进一步地，所述第一力反馈模块、第二力反馈模块和第三力反馈模块均包括第一控制子模块和第二控制子模块；所述第一控制子模块包括线圈和PID反馈电路；所述第二控制子模块包括应用层、与所述应用层连接的算法层以及与所述算法层连接的感知层；
所述应用层，用于获得动态方位，并基于动态方位得到对低频信号的感知；
所述算法层，用于基于第一力反馈模块，利用基于动态力平衡反馈的宽频地震检波器方法计算得到地震检波器的反馈参数，并基于第一力反馈模块、第二力反馈模块和第三力反馈模块，利用基于倾角感知的全倾角宽频带地震检波器方法抵消重力分量的干扰，并反馈当前地震检波器的角度姿态信息；
所述感知层，用于根据产生的反馈力，影响质量块的运动，得到传感感知结果；
所述PID反馈电路，用于基于地震检波器的反馈参数产生反馈电流，并基于线圈产生反馈力。
再进一步地，所述应用层包括存储器以及与存储器连接的采集器；
所述算法层包括与采集器连接的反馈计算单元，以及分别与所述反馈计算单元连接的D/A转换器和D/A转换器；
所述感知层包括与D/A转换器连接的线圈驱动器、与所述线圈驱动器连接的反馈线圈、与所述反馈线圈连接的动圈传感器以及与所述动圈传感器连接的前置放大器，所述前置放大器与A/D转换器连接。
再进一步地，所述反馈计算单元包括：
参数估计器，用于计算采集信号与激发信号的频率特征响应，提取差值响应取线；
控制器参数计算子单元，用于根据计算的频率特征响应曲线，动态调整当前地震检波器的校准参数；
控制器，用于根据控制器参数调整采集频率，以实现地震检波器的实时动态校准。
再进一步地，所述地震检波器的反馈参数的计算过程如下：
A1、利用线圈驱动器接收D/A转换器的模拟信号，并通过模拟信号控制反馈线圈，激发特定频率的震动信号；
A2、将震动信号依次经动圈传感器、前置放大器以及A/D转换器传输至反馈计算单元；
A3、由反馈计算单元计算采集信号与激发震动信号的频率特征响应，提取差值响应曲线；
A4、根据差值响应曲线，利用频率校准方程计算得到当前地震检波器的新参数g′pg′i g′d；
A5、基于参数g′p g′i g′d，将反馈线圈复用为信号发生器，并获取当前信号的频段；
A6、根据当前信号的频段与标准频段的差值，得到当前地震检波器的频带漂移值；
A7、根据频带漂移值，基于插值结果反推得到检波器的反馈参数gp、gi和gd。
再进一步地，所述差值响应曲线的表达式如下：
F′＝Fo-Fi
其中，F′表示差值响应曲线，Fo表示采集的信号频率特征谱，Fo表示震动激发信号的频率特征谱。
再进一步地，所述频率校准方程的表达式如下：
Figure BDA0003754033080000041
其中，gp、gi和gd均表示反馈参数，s,ai,γ,a1,a2,a3均表示自适应增益系数，δ(t)表示增益时间函数，F′(t)和F′均表示频率差值响应，t表示时间，F′(τ)表示频率域差值响应，d表示积分。
再进一步地，所述反馈参数的表达式如下：
Figure BDA0003754033080000042
其中，gp、gi和gd均表示反馈参数，m表示质量块质量，
Figure BDA0003754033080000043
表示质量块位置的二次导数，
Figure BDA0003754033080000044
表示地表位移的二次导数，k表示弹簧系数，x表示质量块位置，c表示阻尼器阻尼量，
Figure BDA0003754033080000045
表示质量块位置的导数，Gs表示感应质量块位移的感应线圈，Is表示地震检波器因震动位移产生的感应电流，Ga表示垂直方向抵消的反馈线圈，Ia表示PID反馈电路产生的反馈电流，V0表示地震检波器输出的电压值，R表示电阻，H(s)表示PID反馈电路，s表示拉普拉斯变量。
再进一步地，所述基于倾角感知的全倾角宽频带地震检波器方法后地震检波器中速度检波器的机电方程为：
Figure BDA0003754033080000051
其中，m表示质量块质量，
Figure BDA0003754033080000052
表示质量块位置的二次导数，
Figure BDA0003754033080000053
地表位移的二次导数，k表示弹簧系数，c表示阻尼器阻尼量，x表示质量块位置，w表示地表位移量，Gs表示感应质量块位移的感应线圈，Is表示地震检波器因震动位移产生的感应电流，Ga表示垂直方向抵消的反馈线圈，Ia表示PID反馈电路产生的反馈电流，Gb表示水平方向抵消的反馈线圈，Ib表示PID反馈电路产生的反馈电流，g表示质量块质量，θ表示当前地震检波器的斜角度，gp、gi和gd均表示反馈参数，V0表示地震检波器输出的电压值。
本发明的有益效果：
(1)传统反馈式地震传感器在设计阶段完成后，反馈电路将被静态地固化于传感器内部，当设备老化、工作环境温度变化等因素导致反馈参数漂移时，传统的力反馈式地震传感器无法动态适应以维持其额定性能指标。本发明通过设计的第一力反馈模块、第二力反馈模块和第三力反馈模块，利用动态力平衡反馈方法以及基于倾角感知的全倾角宽频带地震检波方法，可以有效地解决传统检波器存在的问题。
(2)为适应当前对非常规、诱发地震的监测需求，检波器通常需要部署于各种复杂地表环境区域，因此为了降低施工难度，必须要检波器自身具有能搞适应各种非水平布设环境。现有商业设备通常只能做到15度倾角内失真率0.3％的指标，无法应付更为倾斜的环境状态。本发明通过第二反馈力模块和第三反馈模块可以实现全倾角(360度内)保证失真率在0.3的先进检波器设备。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本实施例中检波器的电路结构图。
图3为本实施例中传统力反馈地震检波器与动态力反馈地震检波器的比较示意图。
图4为常规力平衡反馈地震检波器电路结构图。
图5为本实施例中全倾角宽频带检波器不同角度的一阶模态分析示意图。
图6为本实施例中不同角度的全倾角检波器频率响应属性以及失真率响应属性示意图。
其中，1-第一力反馈模块，2-绝缘子，3-顶盖，4-接线柱，5-上弹簧片，6-质量块，7-外壳，8-密封圈，9-绝缘垫片，10-引线簧，11-线架，12-磁靴，13-补偿环，14-下弹簧片，15-底盖，16-第二力反馈模块，17-第三力反馈模块。
具体实施方式
下面对本发明的具体实施方式进行描述，以便于本技术领域的技术人员理解本发明，但应该清楚，本发明不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本发明的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。
实施例
如图1所示，本发明提供了一种高灵敏度、宽频带、全倾角地震检波器，包括第一力反馈模块1、绝缘子2、顶盖3、接线柱4、上弹簧片5、质量块6、外壳7、密封圈8、绝缘垫片9、引线簧10、线架11、磁靴12、补偿环13、下弹簧片14、底盖15、第二力反馈模块16以及第三力反馈模块17；
所述第一力反馈模块1固定于磁靴12上，所述第二力反馈模块16和第三力反馈模块17均固定于线架11的中间，所述顶盖3紧压于上弹簧片5和磁靴12上，所述磁靴12紧压于下弹簧片14和底盖15上，所述接线柱4与引线簧10弹性连接，所绝缘子2连接在外壳7上；所述质量块6分别与磁靴12和补偿环13相邻设置，并位于地震检波器的中间位置，所述密封圈8与弹簧片5相邻设置，并位于地震检波器的底部，所述绝缘垫片9位于地震检波器的顶部，所述补偿环13与磁靴12相邻设置。
本实施例中，如图2和图3所示，所述第一力反馈模块1、第二力反馈模块16和第三力反馈模块17均包括第一控制子模块和第二控制子模块；所述第一控制子模块包括线圈和PID反馈电路；所述第二控制子模块包括应用层、与所述应用层连接的算法层以及与所述算法层连接的感知层；
所述应用层，用于获得动态方位，并基于动态方位得到对低频信号的感知；
所述算法层，用于基于第一力反馈模块1，利用基于动态力平衡反馈的宽频地震检波器方法计算得到地震检波器的反馈参数，并基于第一力反馈模块1、第二力反馈模块16和第三力反馈模块17，利用基于倾角感知的全倾角宽频带地震检波器方法抵消重力分量的干扰，并反馈当前地震检波器的角度姿态信息；
所述感知层，用于根据产生的反馈力，影响质量块6的运动，得到传感感知结果；
所述PID反馈电路，用于基于反馈参数产生反馈电流，并基于线圈产生反馈力。
本实施例中，如图3所示，所述应用层包括存储器以及与存储器连接的采集器；
所述算法层包括与采集器连接的反馈计算单元，以及分别与所述反馈计算单元连接的D/A转换器和D/A转换器；
所述感知层包括与D/A转换器连接的线圈驱动器、与所述线圈驱动器连接的反馈线圈、与所述反馈线圈连接的动圈传感器以及与所述动圈传感器连接的前置放大器，所述前置放大器与A/D转换器连接。
本实施例中，所述反馈计算单元包括：
参数估计器，用于计算采集信号与激发信号的频率特征响应，提取差值响应取线；
控制器参数计算子单元，用于根据计算的频率特征响应曲线，动态调整当前地震检波器的校准参数；
控制器，用于根据控制器参数调整采集频率，以实现地震检波器的实时动态校准。
本实施例中，所述地震检波器的反馈参数的计算过程如下：
A1、利用线圈驱动器接收D/A转换器的模拟信号，并通过模拟信号控制反馈线圈，激发特定频率的震动信号；
A2、将震动信号依次经动圈传感器、前置放大器以及A/D转换器传输至反馈计算单元；
A3、由反馈计算单元计算采集信号与激发震动信号的频率特征响应，提取差值响应曲线；
A4、根据差值响应曲线，利用频率校准方程计算得到当前地震检波器的新参数g′pg′i g′d；
A5、基于参数g′p g′i g′d，将反馈线圈复用为信号发生器，并获取当前信号的频段；
A6、根据当前信号的频段与标准频段的差值，得到当前地震检波器的频带漂移值；
A7、根据频带漂移值，基于插值结果反推得到检波器的反馈参数gp、gi和gd。
本实施例中，所述第二力反馈模块16以及第三力反馈模块17均包括线圈和PID反馈电路；
第一力反馈模块1、第二力反馈模块16以及第三力反馈模块17均用于基于倾角感知的全倾角宽频带地震检波方法，产生反馈力，影响质量块6运动，以影响传感感知结果。
本实施例中，如图3所示，本发明提出了在感知层与应用层外的算法计算层，地震检波器内部利用FPGA计算单元或者AI计算单元实现实时的反馈参数计算。待计算的力平衡反馈参数是方程(1)中的gp gi gd三个系数。公式(1)是由图4的电路结构中的机电方程表达式：
Figure BDA0003754033080000091
其中，m表示质量块质量，
Figure BDA0003754033080000092
表示质量块位置的二次导数，
Figure BDA0003754033080000093
表示地表位移的二次导数，k表示弹簧系数，x表示质量块位置，c表示阻尼器阻尼量，
Figure BDA0003754033080000094
表示质量块位置的导数，Gs表示感应质量块位移的感应线圈，Is表示地震检波器因震动位移产生的感应电流，Ga表示垂直方向抵消的反馈线圈，Ia表示PID反馈电路产生的反馈电流，V0表示地震检波器输出的电压值，R表示电阻，H(s)表示PID反馈电路，s表示拉普拉斯变量。
本实施例中，基于动态力平衡反馈的宽频地震检波器技术：动态力平衡反馈需要确定的是gp gi gd三个控制参数，传统方法是通过标准震动测试测量振动台上的标准震动的反馈值，来推定这三个参数。动态力平衡反馈则是需要检波器在野外已经部署的情况下能自己根据测量信号来确定控制参数值，确定地震检波器参数的计算流程由宽频地震检波器频率自识别算法和动态力平衡生成算法组成：
(1)PID控制器(比例-积分-微分控制器)，由比例单元(Proportional)、积分单元(Integral)和微分单元(Derivative)组成。对于力反馈控制系统通过调整这gp gi gd三个单元增益来调定系统输出特性。
(2)常规的PID控制与本发明的动态控制如图4和图5所示，图5中，自然响应频率随角度不发生衰减，失真率可以在正负30度实现0.1％的失真率，在正负180度倾角下失真率0.3％。相比较于常规控制系统本发明采用自适应控制方式，它能识别环境条件的变换，并自动校正控制动作，使系统达到最优的控制效果，具体到本发明的问题其具体操作入下：
a.定时进行可控数据激发和接受，该部分经由图3中的线圈驱动器控制反馈线圈激发特定频率的震动信号。
b.震动信号经由动圈传感器、前置放大器、A\D(数采)传输给AI芯片反馈计算模块，该模块有三部分组成：参数估计器，控制器参数计算和控制器，其中，参数估计器根据测量到的系统输入和输出，不断的辨识系统的模型结构及参数；控制器参数的计算则根据模型的变化不停的改变控制作用，最终达到满意的控制效果。
c.参数估计器经由AI芯片计算采集信号与激发信号的频率特征响应，并提取差值响应曲线F′＝Fo-Fi，Fo为采集得到的信号的频率特征谱，Fo为激发信号的频率特征谱。
e.得到差值响应曲线后AI芯片计算利用频率校准方程：
Figure BDA0003754033080000111
其中，gp、gi和gd均表示PID反馈电路的反馈参数，s,ai,γ,a1,a2,a3均表示自适应增益系数，δ(t)表示增益时间函数，F′(t)和F′均表示频率差值响应，t表示时间，F′(τ)表示频率域差值响应，d表示积分，通过上述公式即可计算得到适应当前设备的新参数g′p g′ig′d。
(3)宽频地震检波器频率自识别算法将反馈线圈(图4中的Ga)复用为信号发生器。在设备出厂前，利用测量设备测量并记载反馈线圈产生的标准电流信号的频率特性，在设备使用过程中，即可在无外部设备的条件下利用发生的信号测量并通过FPGA芯片和AI芯片计算当前信号的频段。
(5)根据测量的频段与标准频段的差值即可获得当前设备因为老化等原因造成的设备频带漂移值，此时动态反馈网络生成算法基于插值结果反推计算出对应当前设备的合适的gp gi gd三个控制参数，即可以实现自动能够配适当前地震检波器状态的反馈网络，并实时平衡环境影响，将检波器工作频带调整到预期数值，并将阻尼系数调整到最佳阻尼值。
本实施例中，基于倾角感知的全倾角宽频带地震检波器技术：传统速度检波器随着检波器倾角不断增加，其由重力带来的干扰项逐渐增大，进而使噪音污染探测频带，失真率不断升高，灵敏度不断降低。针对该问题本发明通过引入姿态角传感器结合电子学方法设计基于动态反馈自适应抵消重力分量对测量的干扰。倾角传感器将实时感知最准确的当前设备角度姿态，并将姿态信息反馈给动态反馈计算系统。采用该技术后的电路结构如图2所示，在常规动圈检波器结构上添加设计一组反馈线圈(图2，Gb)及一组角度探测电路(图2，θ表示当前地震检波器的斜角度)。采用该力平衡反馈技术后速度检波器的机电方程变为公式(3)，其中，Gb为水平方向抵消的反馈线圈，Ga为垂直方向抵消的反馈线圈，在角度感知器和反馈力的作用下，重力所带来的干扰力项减小一个量级以上，从而降低其对等效自然频率的干扰，并减轻了其对失真度的影响，显著改善了传递函数的线性度，达到降低设备采集失真度，进而达到提升对检波器对不同角度信号检测能力的目的。同时由于全倾角宽频速度检波器技术涉及多种参数协调耦合，因此本发明将采用了有限元仿真确定最优化弹簧结构和整体检波器结构参数，如图6所示的，结果表明本发明结果明显优于常规检波器的在不同角度的失真率和自然频率响应，图6中，0度是底部无倾角带来的误差位移，30度底部误差位移量开始出现，60度是底部误差位移量显著增加，底部误差位移量即倾角对设备测量的干扰物理量。
本发明所采用的是动圈式地震检波器，在采集勘探地震波动时，动圈式地震检波器被竖直插入地表，地震检波器能够和大地很好的耦合在一起，这时当大地振动时，动圈式地震检波器的外壳就会随着大地一起振动；这时地震检波器内部的振动系统就会起到作用。由于地震检波器内部弹簧片的存在，地震检波器内部的惯性体会因为其保持不动的趋势而和地震检波器的外壳产生相对运动。当线圈和地震检波器内部永磁体相对运动产生了，这时动圈式地震检波器中的磁路系统就会产生作用，根据电磁感应原理当地震检波器中的线圈和永磁体产生相对运动时通过线圈的磁通量会发生改变，这时线圈中就会产生感应电动势。由于振动产生的感应电动势会通过动圈式检波器的两个电极传导出给后端的数据釆集系统，可以简单的认为振动的越剧烈，则地震检波器输出的电压也就越大，这样动圈式地震检波器就起到了转换地震波的作用。

Claims (9)

1.一种高灵敏度、宽频带、全倾角地震检波器，其特征在于，包括第一力反馈模块(1)、绝缘子(2)、顶盖(3)、接线柱(4)、上弹簧片(5)、质量块(6)、外壳(7)、密封圈(8)、绝缘垫片(9)、引线簧(10)、线架(11)、磁靴(12)、补偿环(13)、下弹簧片(14)、底盖(15)、第二力反馈模块(16)以及第三力反馈模块(17)；
所述第一力反馈模块(1)固定于磁靴(12)上，所述第二力反馈模块(16)和第三力反馈模块(17)均固定于线架(11)的中间，所述顶盖(3)紧压于上弹簧片(5)和磁靴(12)上，所述磁靴(12)紧压于下弹簧片(14)和底盖(15)上，所述接线柱(4)与引线簧(10)弹性连接，所绝缘子(2)连接在外壳(7)上；所述质量块(6)分别与磁靴(12)和补偿环(13)相邻设置，并位于地震检波器的中间位置，所述密封圈(8)与弹簧片(5)相邻设置，并位于地震检波器的底部，所述绝缘垫片(9)位于地震检波器的顶部，所述补偿环(13)与磁靴(12)相邻设置。
2.根据权利要求1所述的高灵敏度、宽频带、全倾角地震检波器，其特征在于，所述第一力反馈模块(1)、第二力反馈模块(16)和第三力反馈模块(17)均包括第一控制子模块和第二控制子模块；所述第一控制子模块包括线圈和PID反馈电路；所述第二控制子模块包括应用层、与所述应用层连接的算法层以及与所述算法层连接的感知层；
所述应用层，用于获得动态方位，并基于动态方位得到对低频信号的感知；
所述算法层，用于基于第一力反馈模块(1)，利用基于动态力平衡反馈的宽频地震检波器方法计算得到地震检波器的反馈参数，并基于第一力反馈模块(1)、第二力反馈模块(16)和第三力反馈模块(17)，利用基于倾角感知的全倾角宽频带地震检波器方法抵消重力分量的干扰，并反馈当前地震检波器的角度姿态信息；
所述感知层，用于根据产生的反馈力，影响质量块(6)的运动，得到传感感知结果；
所述PID反馈电路，用于根据地震检波器反馈参数产生反馈电流，并基于线圈产生反馈力。
3.根据权利要求2所述的高灵敏度、宽频带、全倾角地震检波器，其特征在于，所述应用层包括存储器以及与存储器连接的采集器；
所述算法层包括与采集器连接的反馈计算单元，以及分别与所述反馈计算单元连接的D/A转换器和D/A转换器；
所述感知层包括与D/A转换器连接的线圈驱动器、与所述线圈驱动器连接的反馈线圈、与所述反馈线圈连接的动圈传感器以及与所述动圈传感器连接的前置放大器，所述前置放大器与A/D转换器连接。
4.根据权利要求3所述的高灵敏度、宽频带、全倾角地震检波器，其特征在于，所述反馈计算单元包括：
参数估计器，用于计算采集信号与激发信号的频率特征响应，提取差值响应取线；
控制器参数计算子单元，用于根据计算的频率特征响应曲线，动态调整当前地震检波器的校准参数；
控制器，用于根据控制器参数调整采集频率，以实现地震检波器的实时动态校准。
5.根据权利要求4所述的高灵敏度、宽频带、全倾角地震检波器，其特征在于，所述地震检波器的反馈参数的计算过程如下：
A1、利用线圈驱动器接收D/A转换器的模拟信号，并通过模拟信号控制反馈线圈，激发特定频率的震动信号；
A2、将震动信号依次经动圈传感器、前置放大器以及A/D转换器传输至反馈计算单元；
A3、由反馈计算单元计算采集信号与激发震动信号的频率特征响应，提取差值响应曲线；
A4、根据差值响应曲线，利用频率校准方程计算得到当前地震检波器的新参数g′p g′ig′d；
A5、基于参数g′p g′ig′d，将反馈线圈复用为信号发生器，并获取当前信号的频段；
A6、根据当前信号的频段与标准频段的差值，得到当前地震检波器的频带漂移值；
A7、根据频带漂移值，基于插值结果反推得到检波器的反馈参数gp、gi和gd。
6.根据权利要求5所述的高灵敏度、宽频带、全倾角地震检波器，其特征在于，所述差值响应曲线的表达式如下：
F′＝Fo-Fi
其中，F′表示差值响应曲线，Fo表示采集的信号频率特征谱，Fo表示震动激发信号的频率特征谱。
7.根据权利要求6所述的高灵敏度、宽频带、全倾角地震检波器，其特征在于，所述频率校准方程的表达式如下：
Figure FDA0003754033070000041
其中，gp、gi和gd均表示反馈参数，s,ai,γ,a1,a2,a3均表示自适应增益系数，δ(t)表示增益时间函数，F′(t)和F′均表示频率差值响应，t表示时间，F′(τ)表示频率域差值响应，d表示积分。
8.根据权利要求7所述的高灵敏度、宽频带、全倾角地震检波器，其特征在于，所述反馈参数的表达式如下：
Figure FDA0003754033070000042
其中，gp、gi和gd均表示反馈参数，m表示质量块质量，
Figure FDA0003754033070000043
表示质量块位置的二次导数，
Figure FDA0003754033070000044
表示地表位移的二次导数，k表示弹簧系数，x表示质量块位置，c表示阻尼器阻尼量，
Figure FDA0003754033070000045
表示质量块位置的导数，Gs表示感应质量块位移的感应线圈，Is表示地震检波器因震动位移产生的感应电流，Ga表示垂直方向抵消的反馈线圈，Ia表示PID反馈电路产生的反馈电流，V0表示地震检波器输出的电压值，R表示电阻，H(s)表示PID反馈电路，s表示拉普拉斯变量。
9.根据权利要求8所述的高灵敏度、宽频带、全倾角地震检波器，其特征在于，所述基于倾角感知的全倾角宽频带地震检波器方法后地震检波器中速度检波器的机电方程为：
Figure FDA0003754033070000051
其中，m表示质量块质量，
Figure FDA0003754033070000052
表示质量块位置的二次导数，
Figure FDA0003754033070000053
地表位移的二次导数，k表示弹簧系数，c表示阻尼器阻尼量，x表示质量块位置，w表示地表位移量，Gs表示感应质量块位移的感应线圈，Is表示地震检波器因震动位移产生的感应电流，Ga表示垂直方向抵消的反馈线圈，Ia表示PID反馈电路产生的反馈电流，Gb表示水平方向抵消的反馈线圈，Ib表示PID反馈电路产生的反馈电流，g表示质量块质量，θ表示当前地震检波器的斜角度，gp、gi和gd均表示反馈参数，V0表示地震检波器输出的电压值。
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