頻率域激發(fā)極化斬波去耦關(guān)鍵技術(shù)與理論研究.pdf

1、電磁耦合效應(yīng)在頻率域激發(fā)極化測(cè)量中是一種很強(qiáng)的干擾因素，尤其是在低電阻率覆蓋區(qū)以及大極距測(cè)量時(shí)，影響了探測(cè)深度、勘探精度，阻礙了激電法的推廣應(yīng)用。時(shí)至今日，電磁耦合效應(yīng)的壓制和消除仍然是頻率域激電測(cè)量中的一個(gè)世界性研究課題。 本文從物理學(xué)基本原理出發(fā)闡述電磁耦合效應(yīng)產(chǎn)生機(jī)理，分析影響電磁耦合效應(yīng)強(qiáng)弱的因素，對(duì)激發(fā)極化測(cè)量中的電磁耦合效應(yīng)產(chǎn)生機(jī)理及其抑制對(duì)策進(jìn)行了較系統(tǒng)的研究，認(rèn)為可以減小、消除電磁耦合效應(yīng)對(duì)激發(fā)極化測(cè)量影響的途徑

2、有四個(gè)方面：1軟件校正；2工作裝置的選擇和布設(shè)；3電磁屏蔽；4斬波去耦法。國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)軟件校正的方法著述較多，該方法一般基于某種地電模型的電磁耦合效應(yīng)的影響進(jìn)行改正，難以適應(yīng)電磁耦合較強(qiáng)和復(fù)雜的地電場(chǎng)工作環(huán)境；工作裝置的選擇和布設(shè)可以減小電磁耦合效應(yīng)的影響，但是往往需要增加工作量，效果也很有限。 本文針對(duì)可以減小、消除電磁耦合效應(yīng)對(duì)激發(fā)極化測(cè)量影響途徑的后三種情況，闡述了野外工作裝置的選擇和布置在減小電磁耦合效應(yīng)方面的作用和不足

3、；設(shè)計(jì)了一種低噪聲屏蔽自舉前置放大器，在提高儀器抗干擾能力的同時(shí)，部分地消除電磁耦合效應(yīng)對(duì)激電測(cè)量的影響；重點(diǎn)論述”斬波去耦”方法在抑制、消除激發(fā)極化測(cè)量中存在的電磁耦合干擾方面的工作原理、斬波參數(shù)選擇、同步方法的選擇和實(shí)現(xiàn)。 本文以雙頻信號(hào)的斬波去耦為例進(jìn)行了理論分析，闡明斬波去耦方法對(duì)電磁耦合效應(yīng)、激電效應(yīng)的影響，并對(duì)斬波寬度及其影響進(jìn)行了理論計(jì)算，說(shuō)明了采用斬波方法消除激發(fā)極化測(cè)量中存在的電磁耦合效應(yīng)的可行性。 首

4、次設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了采用GPS同步的地電場(chǎng)精密同步斬波觀測(cè)系統(tǒng)，該系統(tǒng)不僅具有高精度、高可靠性能，而且成本較低，攜帶、操作方便，設(shè)計(jì)巧妙，是一種既能滿足本文高精度同步要求，又能很好適應(yīng)野外工作環(huán)境的理想同步方法。 儀器發(fā)送機(jī)所需雙頻驅(qū)動(dòng)信號(hào)以及接收機(jī)所需同步斬波信號(hào)均由可編程器件實(shí)現(xiàn)，由此產(chǎn)生的波形十分理想，同時(shí)采用新型系統(tǒng)級(jí)單片機(jī)對(duì)可編程器件及外圍電路進(jìn)行管理，人機(jī)界面友好，儀器工作穩(wěn)定可靠，操作十分簡(jiǎn)便，功能上也便于擴(kuò)展升級(jí)。

5、 本文圍繞精密同步斬波及雙頻激電儀微弱信號(hào)檢測(cè)等問(wèn)題，創(chuàng)新設(shè)計(jì)了一些可行電路，除了低噪聲抗耦前置放大器之外，低壓差限流穩(wěn)壓電源的研究用于提高儀器電源的轉(zhuǎn)換效率，提高儀器電源的可靠性、安全性，減小電源噪聲；檢測(cè)雙頻激電儀性能的RC激電模擬網(wǎng)絡(luò)為儀器性能的測(cè)試、斬波效果的驗(yàn)證帶來(lái)方便，為本文的實(shí)驗(yàn)工作節(jié)省很多人力、物力和時(shí)間。本文實(shí)現(xiàn)的地電場(chǎng)精密同步斬波觀測(cè)系統(tǒng)以同一星鐘作為時(shí)鐘參考，雙頻接收機(jī)、發(fā)送機(jī)各自獨(dú)立同步，不需要人工干預(yù)，就能