检测和分析地震信号可以帮助人类认识地球构造,预测地震自然灾害。由于地震信号的频率很低且能量非常微弱,所以难以准确检测,因此有必要设计一款高性能的地震信号采集系统。本文针对传统地震仪体积大、频带窄的缺点,提出了基于MEMS技术的三分量地震仪的设计方案。使用低频响应好、灵敏度高的MEMS加速度传感芯片1221x-002感测地震信号,并设计放大、滤波、去直流分量等信号调理电路对传感信号进行处理,提高信噪比。再将整个检测电路进行合理装配和调试,研制出三分量地震仪。为了构成高精度数据采集系统,还选择24位高分辨率数据采集器DT9820采集地震信号,并设计配套的数据采集处理软件。数据采集软件使用Visual C++编程,软件的主要功能包括数据采集、曲线绘制、PSN文件存储和FFT频谱分析等。在设计中,着重分析了系统设计关键,提出了降低功耗、提高抗干扰能力等硬件优化措施和合理分配缓冲区、运用WINDOWS消息响应机制、合理组织软件各功能模块、采用GPS授时器授时等软件措施。通过这些措施提高了系统实时性和可靠性。实验结果表明,系统能够进行高精度实时数据采集和信号分析,输出的数据和专业分析软件WinQuake兼容,且应用软件界面友好、稳定可靠,达到了设计要求。