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便携式瞬变电磁接收机的研制

李保凯  
【摘要】: 瞬变电磁法(Transient Electromagnetic Method简称TEM),是探测地下介质电性参数等信息的重要方法之一,目前已经在矿藏勘探、钻井、航空和海洋等领域得到了广泛的应用。 论文的第1章,讲述了瞬变电磁法的基本原理和瞬变电磁接收机的研究历史、现状及本人的研究思路。从目前国内外的发展趋势来看,瞬变电磁法仪器正朝着高集成、大功率、低功耗、高精度、数据处理与成图自动化和资料解释智能化的方向发展。正是在这样的氛围中,有色金属矿产地质调查中心本着开发相应新仪器来进行工作的目的,与我单位进行合作,研发便携式瞬变电磁接收机。2009年,由中国地质大学(北京)负责研制的便携式瞬变电磁接收机,现在已经完成了研发和测试。此系统,带宽可达200kHz,动态范围可以达到110dB以上。 论文的第2章和第3章,分别讲述了接收机的硬件和软件设计过程。针对瞬变电磁信号具有早期衰减快、幅度大,中、晚期信号衰减慢、幅度小的特点。提出了基于ARM9控制的便携式瞬变电磁接收机的设计方案。为可靠的进行数据采集,设计了以Linux与ARM9相结合的电路,并开发了Linux2.6内核下的设备驱动程序。为了扩大接收机的频率范围、提高仪器的精度,使用了高精度ADC-ADS1274,利用ARM9作为主控单元,开发了ADS1274的驱动和应用程序以及上位机程序进行数据处理。 论文的第4章是实验验证部分,分为室内模型实验和野外实验验证。为检测接收机性能,对其噪声水平及瞬变电磁信号的采集能力进行测试,并对结果进行了详细的分析。经过设计、调试和系统测试,接收机达到了预期的设计目标,并在野外实际测试中,取得了较为满意的应用效果。 论文的第5章是结论部分,对全文进行了总结,并提出了几点建议,希望对以后有相关研究的同行有一点启示。


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