1、應用背景

EDS24 工程數字強震儀由加速度計和EDS-24 數據記錄器組成。EDS24是采用高精度、大動態24 位A/D 轉換器，利用過采樣及數字濾波技術，動態范圍達到120dB，失真度≤0.001%。配上8G 以上的硬盤，可記錄幾千次地震。避免了磁帶和固態存儲記錄次數有限的限制。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，是最新一代的數據記錄系統。

2、EDS24 工程數字強震儀原理

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 位尾數的數據流，送入CS5322 數字濾波器進行數字濾波，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、低分辨率的數字信號。數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字信號。串并變換使信號的24 位數據流按照給定的時序，依次送入FIFO 中變成計算機所需的數據流，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 中的數據進行實時顯示（延時16 秒）。當接收到觸發信號時，顯示器顯示速度加快，把數據通過網口發送給服務器，同時數據存入電子盤作備份。

使用連續模式記錄時：必需設置采樣率、放大倍數。若記錄大壩在特殊情況下的振動干擾情況（如發電機組的運行干擾，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。使用觸發模式記錄時：必需設置采樣率、放大倍數和觸發參數(觸發參數在觸發單元上)。設置完畢，運行觸發程序。

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

2) 采用大規模門陣列，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。同時實現對硬盤的控制。

5) 由于使用大規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位數字記錄儀采集控制軟件
24 位數字記錄儀采集控制軟件系統用于完成地震數據的采集記錄和儀器的控制，軟件系統有如下功能：運行日志記錄、看門狗、數據采集同時畫波形、100M 以太網絡TCP/IP 通訊、WINDOWS下波形瀏覽等等。系統使用了大家十分熟悉的操作系統WINDOWS 的DOS 核心，它支持FAT32文件格式，對硬盤的分區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。考慮到無人監守、用戶不十分了解儀器的情況，這套軟件系統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道數據畫面：


大壩圍堰爆破地震數據波形顯示與處理軟件界面

5、EDS24工程數字強震儀技術指標

1) 道數：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

7) 動態范圍：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

11) 固態盤容量：16MB 可擴充到512MB 硬盤可帶20G 以上

12) 控制單元：PC-104 工控機（工業級）

6、應用領域
振動測量
工程測量
大壩觀測
天然地震觀測