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  當地震發生時,大地、房屋,乃至於空氣都會因此而晃動,任何儀器也不例外。在這種場合,如果能夠設計做出一個不會隨地震運動、保持平穩的參考點,再做出一個能夠紀錄參考點與其他搖晃物件相對位置的裝置,人類就可以藉此知曉地震造成的具體搖晃過程。  地震儀的基本構造由重錘、紀錄裝置和彈簧三者組成 。重錘在地震儀中扮演的角色就是不會搖晃的參考點,這是因為連線在彈簧上的重錘很重,在地震中會因為慣性作用而保持幾乎不動的緣故。記錄裝置可以是電子感應線圈或是傳統的滾紙,固定在地震儀的支架上,隨世界搖晃,並隨時紀錄搖晃過程中與重錘的相對位置。彈簧用於懸吊或支撐重錘,確保他能夠不受搖晃地面的干擾。當然了,以上的說法是從物理學的角度出發的;真正在地震時,因為操作地震儀的人們也會和踩著的地面一起搖晃,所以從人的角度出發,反倒會覺得固定在地面上的是記錄裝置,晃動的是與地面動作不一致的重錘。
地震儀是種能夠偵測大地震動、探知地震發生、測繪地震波波形,並輸出震波圖的儀器。當地震發生時,人類除了肉體感知震動外,如果要藉科學瞭解地震波具體的震動方式、震動方向、振動週期,就得利用地震儀記錄地震波。