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全世界最早的地震观测仪器是西元132年（东汉阳嘉元年）中国张衡所制作的候风地动仪，该仪器设计结构早已失传，历史上的地震观测仅止於社会人文震灾纪实。19世纪因弹性力学之运动方程式推导而使地震波理论渐趋完善，日本、英国与义大利等多位学者着手设计地震观测仪器，地震研究工作逐渐步入理论与观测相互印证的新纪元。
地震计为地震仪的主要元件，用来感应地动讯号。完整的地震仪还须具备放大器、阻尼器、计时器与记录装置。各种地震仪因机械与电磁原理不同，构造、性能、状态等也有差别。观测地震时，必先了解仪器固有周期、阻尼、放大倍率等各项常数，始能由观测纪录计算出正确的地振动资料。
地震仪的基本原理，是利用摆锤或弹簧把重物悬挂於仪器中，重物上装有笔针，再把地震仪安置於地面上，当地面因地震产生振动时，所有运动不会立即传到地震仪中的重物上，重物因惯性而不动，但仪器上的转筒及纪录纸会随地面产生振动，与笔针产生相对运动而纪录震波。地震仪可纪录地震波的到时、震幅及地震波的种类。根据摆锤本身固有周期与地表振动周期之间的关系，可设计出位移型、速度型与加速度型地震仪。
速度型地震仪属於高灵敏度的观测仪器，可记录极微小的地盘振动，无感地震亦可忠实呈现，其地震纪录反应测站当地振动速度。灵敏度虽高，但因仪器本身设计原理之限制，造成大地震产生的剧烈振动常使仪器纪录超出范围达到饱和，无法反应实际振动情形，不适合观测中大规模地震。强震仪为加速度型地震仪，地震纪录则反应地盘振动的加速度值，可估算当地地盘振动之受力程度，故能迅速提供救灾单位抢救方案重要参考依据，同时加速度值也是工程界耐震设计规范最为重要的参数之一。加速度型地震仪之地震纪录，广泛使用於地震防灾及工程应用。
早期地震仪受限於传统机械式弹簧及阻尼元件特性，存在杂讯抑制不良、动态范围不足及频率响应有限等重大缺点。後来因为半导体技术大幅提升，以电子电路取代机械式弹簧及阻尼元件，才逐渐改善情况。1982年第一代宽频地震仪的设计及功能测试发布之後，地震仪从此迈入全新领域。宽频地震仪的特色在於持续相当频率范围的讯号皆可维持相同的仪器灵敏度，比传统地震仪更能忠实反应实际地动状态。
除了陆地上装设的地震仪之外，海底地震仪也是地震研究相当重要的工具，从1970年代基於监测核爆而开始发展，包括测量月震、人工炸测等皆被广泛应用。
台湾学术机关使用海底地震仪进行地震监测与广角折射震测等用途，这类仪器都需要配备电池、浮球与声控系统，放置於海底一段时间後，利用传送声波释放讯号，通知地震仪浮出水面，进行後续回收传输资料与再次施放的工作。
中文关键字：观测地震学 , 运动方程式 , 饱和 , 动态范围 , 海底地震仪
英文关键字observation seismology , equation of motion , saturate , dynamic range , ocean bottom seismometer
参考资料
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