地震是—种常见的自然灾害,伴随着剧烈的能量释放。地震成因比较复杂,它的形成不仅与地壳运动有关,而且与地震发生处的地质构造有关,因地而异。地震—般难以预测,但根据现有的地震测试仪器观测结果显示,地震发生时,大地的运动总是经历—个由平稳逐渐到剧烈震动过程。由此,我们尝试设计—种能用于检测地震的加速度传感器。加速度传感器(又称为加速度计)是测量物体运动中加速度大小的一种装置,广泛应用于航空航天、地震测量技术、交通运输、物理勘探等领域。　　 本文在分析振动的基本理论和运动学基础上,给出了振动式加速度计检测地震的基本原理,设计了单自由度振动系统,详细介绍了其机械结构组成和构件的特征。该设计具有体积小、价格低廉、易于安装调制等优点。为了振动幅度的检测,我们设计—款差分式的高精度红外位移传感器,介绍了位移测量原理,并设计了其恒流源供电电路和后续信号处理电路,并对其性能进行了测试；设计了电磁阳尼器作为传感器的反馈控制部分,通过对位移的检测,控制振动系统达到力平衡状态,测量质量块受到的惯性力,从而得到地匾运动的加速度。最后,根据所设计的系统参数,在模拟大地振动环境下进行了测试,主要工作和研究结果如下:　　 1.构建了伺服式加速度传感器的模型,在分析单自由度振动系统运动方程的基础上,给出了传感器测试振动加速度的基瘁原理,建立了其运动方程,并给出了力唢皱与电学测量的传递函数。　　 2.在加速度计模型的基础匕,对各部分的机械结构进行了设计,详细介绍了各部分的工作原理和特征。在加速度计的设计中,将振动系统部分与反馈控制部分巧妙结合在_起,大大减小了传感器机械部分的体积。　　 3.设计了一款红外光差分式的高精度位移传感器,并设计了其输出信号的处理电路。红外位移传感器采用遮挡式的测量方案,实现了无接触测量；经过对其定标,精度可以达到微米级；它响应速度快,可达10n秒,并具有良好的线性度；最后,经过对其进行性能测式,发现它具有很好的稳定性。　　 4.运用电磁感应原理,设计了伺服反馈控制系统(电磁阻尼器)和驱动电路,该系统可以根据振动幅度的大小自动确定反馈电流的值,从而改变振动质量块的受力状态。为了位移测量的稳定性,设计了反馈恒流源电路,并对恒流源的稳定性进行了测试。经过测试,恒流源电流的精度可达0.01mA。　　 5.对所设计的力平衡式加速度计的进行了自由衰减运动测试,得到了其阻尼系数、品质因数等参数,并根据所得参数画出了其频率响应曲线。最后在实验的基础上,对反馈电流和加速度的关系进行了推导,得出了反馈电流和加速度的对应关系式。