作为地震勘探仪器的关键单元,地震检波器在地震勘探领域得到广泛使用。目前地震勘探逐渐向更深的探测深度发展,对地震检波器的低频性能要求也越来越高。但是目前低频地震检波器大多数依赖进口,且质量体积较大,不利于进行大规模的地震勘探工作,因此设计出适用于深度地震勘探的低频地震检波器是十分必要的。与传统的动圈式检波器相比,电化学地震检波器是以液体作为惯性质量体,结合了电化学和机械两种工作机制,具有自然频率低、灵敏度高、噪声小的优点,逐渐受到关注。目前吉林大学现有的电化学地震检波器反应腔低频截止频率为10Hz,无法检测低频信号且灵敏度不平坦。本文基于现有的电化学地震检波器,研究和仿真分析检波器的工作原理、优化电化学地震检波器反应腔的结构参数、设计模拟调理电路,设计了一种具有体积小、质量轻特点的1Hz电化学地震检波器,并对所研制的检波器进行了性能测试。本文首先从电化学地震检波器的结构出发,深入研究其工作机理,推导检波器腔体的传递函数,为检波器反应腔优化提供理论模型。其次,利用有限元软件COMSOL Multi-physics建立了检波器三维有限元模型,耦合流体场、电化学场、固体场并设置相关参数。采用有限元方法仿真机械环节和电化学环节传递函数。仿真分析结构参数对检波器输出特性的影响,包括流道坡度、流道长度、电极高度等结构参数,进而优化了相关结构参数,确立了检波器反应腔机械结构。再次,提出模拟调理电路整体设计方案,完成各个模块的电路设计,包括电源电路、电流-电压转换电路、放大电路、反馈电路、线圈驱动电路、滤波电路。最后,详细阐述频率响应自测试原理和基于该方法的具体测试步骤。对接入模拟调理电路前后电化学地震检波器样机的频率特性分别进行测试,根据实验数据分别绘制出经过模拟调理电路前后检波器的幅频特性曲线。经对比分析,结果显示样机低频截止频率可达到1Hz,灵敏度达到350V/m/s,重量仅为150g,实现设计目标。