1、應用背景

EDS24 工程數(shù)字強震儀由加速度計和EDS-24 數(shù)據(jù)記錄器組成。EDS24是采用高精度、大動態(tài)24 位A/D 轉換器，利用過采樣及數(shù)字濾波技術，動態(tài)范圍達到120dB，失真度≤0.001%。配上8G 以上的硬盤，可記錄幾千次地震。避免了磁帶和固態(tài)存儲記錄次數(shù)有限的限制。時鐘可利GPS 校準到1 毫秒。低功耗。配置不同的傳感器，可對任何物理量的電信號進行測量。在振動測量、工程測量、大壩觀測等方面有廣泛應用前途，是最新一代的數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng)。

2、EDS24 工程數(shù)字強震儀原理

儀器包括加速度計和記錄器兩大部分。拾震器可配0.01Hz-100Hz 的位移、速度、加速度等傳感器進行位移、速度、加速度的測量。記錄器由前放、24位Σ-△調制的A/D 轉換器、數(shù)字濾波器、FIFO、接口電路、PC-104 工控機、電子盤、硬盤組成。

由傳感器來的電信號，經前放放大后送入24 位Σ-△調制器，轉換成一符號位、23 位尾數(shù)的數(shù)據(jù)流，送入CS5322 數(shù)字濾波器進行數(shù)字濾波，按照給定的抽樣率進行抽取，然后經串并變換按照一定時序送給FIFO，經接口電路由PC-104 工控機讀取，按一定格式存入電子盤，存滿后由計算機送給硬盤。最大可記錄20G。

24 位Σ-△調制A/D 轉換器采用過采樣技術，把輸入的模擬信號轉換成1比特輸出的高采樣率、低分辨率的數(shù)字信號。數(shù)字濾波器的作用是把高采樣率、低分辨率的信號抽取為奈奎斯特采樣率輸出的高分辨率信號，并且進行高切濾波、去假頻信號得到所需的數(shù)字信號。串并變換使信號的24 位數(shù)據(jù)流按照給定的時序，依次送入FIFO 中變成計算機所需的數(shù)據(jù)流，經接口電路由PC-104 工控機讀取，經編排存入電子盤。計算機讀取FIFO 中的數(shù)據(jù)進行實時顯示（延時16 秒）。當接收到觸發(fā)信號時，顯示器顯示速度加快，把數(shù)據(jù)通過網(wǎng)口發(fā)送給服務器，同時數(shù)據(jù)存入電子盤作備份。

使用連續(xù)模式記錄時：必需設置采樣率、放大倍數(shù)。若記錄大壩在特殊情況下的振動干擾情況（如發(fā)電機組的運行干擾，大壩泄洪等）, 采用62.5Hz采樣率,可記錄3 個月的干擾情況，采用125Hz 采樣率可記錄1.5 個月。使用觸發(fā)模式記錄時：必需設置采樣率、放大倍數(shù)和觸發(fā)參數(shù)(觸發(fā)參數(shù)在觸發(fā)單元上)。設置完畢，運行觸發(fā)程序。

3、EDS24 工程數(shù)字強震儀特點
1) 采用高精度的24 位Σ - △ 調制A/D 轉換器， 使動態(tài)范圍達到120dB（125Hz 采樣）。

2) 采用大規(guī)模門陣列，提高了儀器的集成度和可靠性。

3) 高精度的晶體振蕩器確保日差≤±50 毫秒。

4) 利用工控機作為儀器主控板，使儀器控制軟件靈活、方便。同時實現(xiàn)對硬盤的控制。

5) 由于使用大規(guī)模集成電路和低功耗的工控機及高效的電源器件，功耗六道在10W 以下（包括硬盤功耗）。

6) 設置看門狗以確保儀器不死機。

4、24位數(shù)字記錄儀采集控制軟件
24 位數(shù)字記錄儀采集控制軟件系統(tǒng)用于完成地震數(shù)據(jù)的采集記錄和儀器的控制，軟件系統(tǒng)有如下功能：運行日志記錄、看門狗、數(shù)據(jù)采集同時畫波形、100M 以太網(wǎng)絡TCP/IP 通訊、WINDOWS下波形瀏覽等等。系統(tǒng)使用了大家十分熟悉的操作系統(tǒng)WINDOWS 的DOS 核心，它支持FAT32文件格式，對硬盤的分區(qū)大小理論上可支持幾個TB 以上，一般市面上能夠買到的如80G、120G 硬盤等都可以支持�？紤]到無人監(jiān)守、用戶不十分了解儀器的情況，這套軟件系統(tǒng)設計時盡量使操作簡單，增大軟件自動化的程度，界面大部分使用中文。12道數(shù)據(jù)畫面：


大壩圍堰爆破地震數(shù)據(jù)波形顯示與處理軟件界面

5、EDS24工程數(shù)字強震儀技術指標

1) 道數(shù)：六信號道、十二信號道

2) 增益：4 倍（12dB）、16 倍（24dB）

3) 頻帶：0.01Hz—100Hz

4) 采樣率：62.5Hz 、 125HZz、 250HZz、

5) 失真度:≤0.001%

6) A/D轉換器：24 位Σ-△調制A/D 轉換器，一符號位、23 位尾數(shù)

7) 動態(tài)范圍：125Hz 采樣率以下，達到120dB

8) 功耗：記錄≤10W （六道） 記錄≤20W （十二道）

9) 時間精度：日差≤±50 毫秒 使用GPS 可校準到1 毫秒

10) 工作溫度：0℃-45℃ 帶硬盤時5℃-35 ℃ 硬盤加保溫措施可工作于低溫狀態(tài)

11) 固態(tài)盤容量：16MB 可擴充到512MB 硬盤可帶20G 以上

12) 控制單元：PC-104 工控機（工業(yè)級）

6、應用領域
振動測量
工程測量
大壩觀測
天然地震觀測