改进瞬变电磁探测仪：硬件与软件设计优化

瞬变电磁探测仪的设计是一项关键的地球物理勘探技术，由许婕在《中国科技论文在线》上发表的研究论文探讨了该领域的创新与改进。瞬变电磁（TEM）勘探法因其在探测地下地质结构、矿产资源等方面的优势，被视为未来勘探手段的重要组成部分。然而，现有的瞬变电磁仪在实际应用中面临诸多挑战，如早期信号衰减严重、晚期信号微弱、暂态过程复杂以及数据采集的困难等。 为了提升瞬变电磁仪的性能，许婕的论文着重从硬件和软件两方面进行了深入设计。在硬件层面，她采用了IGBT全桥电路，这种电路设计有助于增强信号处理能力，特别是应对信号在全时间域的宽动态范围问题。同时，通过引入差分对管前置功率放大器和可编程放大器的多级放大系统，有效地解决了信号强度问题，使得弱信号得以有效放大，提高了仪器的灵敏度。 针对采样难题，许婕提出了等效采样法，这是一种优化的数据采集策略，能够更精确地捕捉瞬变过程中的关键信息，避免了采样误差和失真。此外，程控天线的设计也是硬件改进的一部分，它可以根据需要调整频率和方向，提高定向探测的精度。 在软件设计方面，许婕利用LabVIEW这一强大的数据处理平台，对瞬变电磁采集到的数据进行预处理，包括噪声消除、基线校正等步骤，确保数据质量。接下来，她应用了一维反演理论对野外获取的瞬变电磁数据进行深入分析，这是一种数值模拟方法，可以将观测数据与地球物理模型相匹配，从而反演出地下地质结构，提供更准确的探测结果。 论文的关键词集中在“瞬变电磁”、“发射机”和“接收机”上，反映出研究的核心围绕着这些组件的优化设计和数据处理技术。许婕的研究旨在弥补现有瞬变电磁仪的不足，提升其在实际勘探工作中的应用效能，对于推动地球物理勘探技术的发展具有重要意义。