石油是现代化工业发展的血液。近年来，随着我国经济的不断高速增长，石油在我国能源结构中所占的比重越来越大，中国石油需求的缺口也越来越大，目前我国石油对外依存度超过50％，石油已经威胁到了我国国家能源战略安全。作为石油勘探主要手段之一，地震勘探的优点十分明显，如高可靠性、高精度、高分辨率、大的勘探深度等，因此，已经成为石油勘探中一种最为有效的勘探方法。　　 地震传感器是地震勘探仪器设备中数据采集的关键器件，它将地面的振动信号从机械量转化为电信号，是地震信号记录的第一步，对地震记录数据的质量影响很大。　　 中国自己生产制造地震勘探仪器设备已达到或接近国际先进技术水平，正像任何系统的最主要的性能取决于所用的传感器一样，石油地震勘探设备的关键性能也是主要由传感器确定的。全世界大部分陆上石油勘探设备所使用的传感器（在石油业界中惯称“检波器”）是基于电磁原理的动圈式传感器。这种传感器基本上习用近三十年来的工艺，在性能上没有显著的改善，已渐渐不能适应地震勘探的高精度，高分辨率等要求。然而，动圈式传感器在全世界的应用已非常普及，在我国至少有百万道的存量，国内还有许多生产厂家。是不是这种传感器已经过时了呢？是不是现有的所有数量庞大的动圈式传感器都必须废弃呢？另外，是否可以改造动圈式传感器使之有更好的性能呢？　　 现在陆上地震勘探设备使用的地震传感器可以分为电磁式和MEMS两大类，其中，电磁式中常见的是动圈式。基于MEMS技术的数字传感器具有良好的线性度，低频信号响应等，并且可以实现完全的数字信号输出，是地震传感器未来发展方向。但是其高昂的价格以及需要供电的特性，使得很难在短期内普及。如果能够在现有机械结构不改变的基础上，提高动圈式传感器性能，就能够大大降低改进的成本。　　 因此，本文一般地探讨了动圈式传感器和新式MEMS的分析方法，发现这两种传感器本质上都可用同一个动力学方程来表达，因为它们都是惯性传感器。从理论上讲，改变某些参量就可以得到不同的性能。通过对它们动力学的模型的分析和仿真，我们采用负电阻的方法，加大电磁阻尼力，实现一种负反馈的动圈式传感器，使其频宽变大，低频性能改善。而这种负反馈只需在传感器外部增加一些电子元件便可实现，原有的动圈式传感器完全不需作任何改变，而其成本又是相当低。这就有可能达到我们在前面提到的目标。另外还可以通过改动传感器的机械结构达到改变参量的目的，但是考虑到现有的传统动圈式传感器的数量很庞大，这种方式的改进难以实现。　　 本论文共分为以下6章。　　 第一章作为绪论，介绍了本博士论文课题选题方向，论文研究的意义与目的。　　 第二章介绍了陆地石油地震勘探的基本原理，并介绍了反射波法地震勘探以及多波多分量地震勘探的发展方向，并对地震勘探分辨率和地震子波做了详细的描述，给出了地震勘探技术的发展对传感器的要求。　　 第三章介绍了传统动圈传感器和基于MEMS技术的数字传感器的结构和基本工作原理，并在此基础建立了它们的动力学模型和电子学模型，并做了仿真和比较。　　 第四章讨论动圈式检波器的非线性来源，从理论上推导了由于其磁场的非均匀性给传感器谐波失真带来的影响，并且讨论了增大阻尼系数对传感器谐波失真造成的影响，并且给出了以负电阻反馈的方式给检波器增加阻尼的方法原理和方法，并给出了测量过阻尼检波器参数的方法。　　 第五章首先讨论了负反馈过阻尼检波器的反馈模型和传递函数，并分析了反馈对检波器性能的影响，设计制作了一个负反馈过阻尼传感器，并对其进行测量，得到实验数据并且对结果分析。　　 第六章是论文的总结和展望，对整篇论文进行总结并阐述了论文的创新之处和亮点，并对下一步的研究方向做了描述。