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  在地震勘探中檢波器是至關(guān)重要的,它是接收地震信號(hào)的最前端環(huán)節(jié)，是直接感應(yīng)大地質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的器件$對(duì)能否較為精確地接收地震波信號(hào)起著決定性作用能否精確地感應(yīng)地震波在檢波器所在位置上引起的振動(dòng)是由檢波器的響應(yīng)特性決定的。因此系統(tǒng)地研究分析檢波器的特性是從事地震資料采集研究人員用好檢波器的基礎(chǔ)長(zhǎng)期以來(lái),研究人員在檢波器的使用方面做了大量的工作。但由于對(duì)檢波器的原理和特性研究不夠深入。包括對(duì)一些基本的概念性的東西在檢波器使用方面還存在著一些模糊不清的做法$在實(shí)踐中
沒(méi)有相應(yīng)的理論指導(dǎo)，這主要是因?yàn)闄z波器作為振動(dòng)傳感器，它所基于的振動(dòng)理論與地震勘探的波動(dòng)理論是不同的$盡管振動(dòng)和波動(dòng)都屬于彈性動(dòng)力學(xué)范疇，但地震勘探工作者一般對(duì)振動(dòng)力學(xué)的知識(shí)學(xué)習(xí)較少，缺乏對(duì)檢波器的深入了解$因此甚至出現(xiàn)了一些不合理的說(shuō)法和做法。

    近年來(lái)一些有關(guān)地震勘探檢波器方面的文章。展示了許多有益的研究，但仍然存在概念不清,結(jié)論不夠準(zhǔn)確甚至誤導(dǎo)等問(wèn)題，在做法上如進(jìn)行了大量不同類(lèi)型檢波器的對(duì)比即將常規(guī)檢波器,數(shù)字檢波器,磁懸浮檢波器和壓電檢波器等接收的地震記錄放在一起對(duì)比。這些地震記錄之間存在較大差異$這是必然的$而有時(shí)人們會(huì)對(duì)這些地震記錄大加品評(píng)。甚至?xí)霈F(xiàn)出人意料的結(jié)論。其實(shí)這是由各種類(lèi)型檢波器不同的響應(yīng)特性決定的。從幾種檢波器感應(yīng)振動(dòng)物理量的角度來(lái)看，數(shù)字檢波器是加速度檢波器$常規(guī)檢波器和磁懸浮檢波器是速度檢波器$速度檢波器與加速度檢波器在幅頻和相頻響應(yīng)上存在較大差異。因此得到的地震信號(hào)頻率和相位就存在較大的不同.記錄面貌就會(huì)有較大差異。

    鑒于目前在檢波器方面的一些做法$非常有必要系統(tǒng)地對(duì)檢波器進(jìn)行分析$以形成正確統(tǒng)一的認(rèn)識(shí).進(jìn)一步有效地指導(dǎo)實(shí)踐,檢波器概括起來(lái)是由力學(xué)和電學(xué)兩部分組成:力學(xué)部分是針對(duì)振動(dòng)的感應(yīng)系統(tǒng).電學(xué)部分是將振動(dòng)信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào),力學(xué)部分反映的是檢波器的動(dòng)態(tài)特性.電學(xué)部分大多是反映檢波器的靜態(tài)特性,不考慮一些檢波器的電路部分.只考慮機(jī)電轉(zhuǎn)換部分.通過(guò)分析檢波器的響應(yīng)特性就能夠知道檢波器接收信號(hào)的特點(diǎn).清楚哪種檢波器更適合所要接收的地震信號(hào).最終針對(duì)地震信號(hào)的特點(diǎn)結(jié)合檢波器的特性合理地選擇和使用檢波器.
   隨著地震勘探技術(shù)及其儀器設(shè)備的發(fā)展$,地震檢波器在勘探中的作用越來(lái)越重要,人們更清楚地認(rèn)識(shí)到檢波器對(duì)感應(yīng)地震信號(hào)起著決定性作用,是地震勘探最關(guān)鍵的環(huán)節(jié),因此對(duì)檢波器的重視程度明顯提高.檢波器的研制得到了長(zhǎng)足發(fā)展,從常規(guī)檢波器到高精度檢波器,從磁懸浮壓電檢波器到光纖檢波器$甚至成立大課題組研究基于微機(jī)電系
統(tǒng)(MESM)技術(shù)和微光學(xué)機(jī)電系統(tǒng)(MOEMS)技術(shù)的地震檢波器.這些檢波器技術(shù)的發(fā)展必將對(duì)地震勘探技術(shù)的提高起到促進(jìn)作用.如何使用好這些檢波器對(duì)于地震資料采集人員來(lái)說(shuō)是至關(guān)重要的,不同的檢波器有著不同的特性,需要我們了解和學(xué)習(xí)這方面的知識(shí)$去正確地使用好它們.本文的意圖就在于此.

1、檢波器基本原理
1、1檢波器的力學(xué)原理
   地震勘探檢波器屬于振動(dòng)傳感器，具有相同的工作原理$是一個(gè)單自由度的振動(dòng)系統(tǒng)。根據(jù)感應(yīng)振動(dòng)信號(hào)的物理量不同，傳感器可分為位移,速度和加速度3種類(lèi)型$無(wú)論那種振動(dòng)傳感器都只是感應(yīng)其中的一個(gè)物理量，這主要基于輸出的電信號(hào)與哪個(gè)物理量成正比。地震勘探檢波器作為感應(yīng)振動(dòng)的傳感器，它與其它振動(dòng)傳感器具有相同的原理，是一個(gè)單自由度振動(dòng)系統(tǒng)（圖1）

當(dāng)系統(tǒng)受外部振動(dòng)位移函數(shù)

激勵(lì)時(shí)$其運(yùn)動(dòng)方程為

其中

式中：Ym是最大位移量
(1)式的通解為

(2)式由暫態(tài)項(xiàng)和穩(wěn)態(tài)項(xiàng)兩項(xiàng)組成$暫態(tài)項(xiàng)是阻尼自由振動(dòng)項(xiàng),隨著時(shí)間增長(zhǎng)會(huì)逐漸消失;穩(wěn)態(tài)
項(xiàng)是隨激振力持續(xù)作用而產(chǎn)生的,是反映傳感器
響應(yīng)特性的,在下面的分析中只考慮穩(wěn)態(tài)解:即

式中A為傳感器的動(dòng)態(tài)放大系數(shù),代表傳感器的幅頻響應(yīng)特性, φ為傳感器的初始相位,反映傳感器的相頻特性;l為頻率比;§為阻尼比;w0為自然頻率.