地震傳感器儀器指南
為了提供可重復性和一致性，并支持采用地震儀陣列或地震傳感器網絡進行地震信號分析，需要對所用的儀器制定一套標準和規范。USGS已為其要部署在國家先進地震系統（ANSS）中的儀器設定了標準22。本部分根據USGS提到的經驗和技術趨勢，討論廣泛應用實現期望器件性能所需的不同規格。
數據采集系統（DAS）標準
USGS將現代地震儀歸類為數據采集系統。與傳統地震儀相比，標準DAS包括地震傳感器、數據采集單元以及外設和通信硬件。根據設備性能可將其分為A、B、C、D四類儀器。A類儀器接近最先進的地震儀，而D類儀器可與傳統地震儀相媲美。有關規格的詳細討論，請參見《儀器指南》22。
儀器帶寬
對于測量速度和加速度的地震傳感器，其額定帶寬和頻率響應是不同的。儀器等級越高，其帶寬越寬，頻率響應越好。寬帶傳感器全都是A類儀器，帶寬至少為0．01 Hz至50 Hz。在0．033 Hz至50 Hz的頻率范圍內，其對速度的頻率響應是平坦的。22
短周期A類傳感器具有0．2 Hz至50 Hz的低帶寬。只有在1 Hz至35 Hz的頻率范圍內，其對速度的頻率響應才是平坦的22。
A類加速度計在0．02 Hz至50 Hz范圍內具有平坦的頻率響應，而B類加速度計僅在0．1 Hz至35 Hz范圍內具有平坦的頻率響應。22
強震動、弱震動和寬帶傳感器
DAS使用的傳感器按其捕獲的地震信號的幅度和頻率范圍進行分類。強震動傳感器可測量大幅度地震信號，通常是加速度計。強震動加速度計可測量高達3．5 g的加速度，而且系統噪聲水平低于1μg／√Hz22。
弱震動傳感器可測量幅度非常低的地震信號，噪聲水平低于1 ng／√Hz22。然而，寬帶傳感器已經能夠測量低幅度的地震信號，因此很少使用弱震動傳感器。
傳感器動態范圍和削波電平
寬帶速度傳感器的靈敏度為1500 Vs／m。當最大輸出電壓為±20 V時，輸出削波電平或最大可測速度為±0．013 m／s。22
在較小頻率范圍內，短周期速度傳感器比寬帶傳感器更靈敏。對于1 Hz信號頻率，削波電平通常為±0．01 m／s。22
A類加速度計的削波電平大于±3．5 g，而B類加速度計的削波電平為±2．5 g 22。
傳感器動態范圍是指最大可測量地震信號的均方根值與均方根自噪聲之比。但是，傳感器的均方根自噪聲會隨其帶寬而變化。表2列出了不同地震傳感器在不同頻率范圍下的動態范圍。
表2．不同類型傳感器的動態范圍：寬帶傳感器22
頻率范圍（Hz） | 寬帶傳感器動態范圍（dB） |
0．01至0．05 | 131 |
1至10 | 126 |
10至15 | 116 |
表3．不同類型傳感器的動態范圍：短周期傳感器22
頻率范圍（Hz） | 短周期傳感器動態范圍（dB） |
1至10 | 138 |
10至15 | 128 |
表4．不同類型傳感器的動態范圍：加速度計22
頻率范圍（Hz） | 加速度計動態范圍（dB） | |
A類 | B類 | |
0．02至2 | 145 | |
2至50 | 130 | |
0．1至35 | 87．3 |
傳感器通道和方向
地震波產生的線性地震動分量于所有三個笛卡爾軸中均存在。三軸地震傳感器的傳統標準方向是朝東、朝北和朝上。但是，對于水平和垂直傳感器，傳統（甚至某些現代）地震儀的結構是不同的，因為垂直傳感器必須考慮重力作用。同質三軸排列支持使用結構類似的傳感器來確定笛卡爾坐標軸上的線性地震動分量3。傳感器位于一個以儀器為中心的圓的三個均等間隔點上，并向其傾斜54．7度（相對于垂直方向）。使用式4所示的方程可將修改的坐標軸轉換回笛卡爾坐標軸。
式4展示了將同質三軸排列轉換為笛卡爾坐標系的轉換矩陣。
然而，大部分現代傳感器已被封裝和設計成支持三軸測量。這些傳感器有非常小的固有跨軸耦合效應。儀器指南要求跨軸耦合必須小于輸出信號的–70dB22。