大地电磁测深测量及仪器PDF电子书下载

目录 1

前言 1

第一章　概论 1

§1 大地电磁测深仪器发展概况 1

一、概述 1

二、国外大地电磁测深仪的研制情况 2

三、几个典型的磁场接收器简介 3

四、大地电磁测深仪的发展状况 5

§2　场源与信号 6

一、大地电磁场微变的源和谱的特征 6

二、信号特征 7

§3 对大地电磁测深仪器的基本技术要求 9

一、磁场接收器类型的选择 9

二、大地电磁测深仪整机性能的基本要求 10

第二章　电场的测量 13

§1 电场接收器的类型 13

§2　电场接收器的噪声测试 13

一、噪声的定义及表示式 13

二、电场接收器噪声的测试 14

§3 电场接收器噪声测试实例 15

一、电场接收器噪声测试结果 15

一、温度系数的基本理论 17

二、关于电场接收器噪声的稳定性 17

§4 电场接收器的温度系数 17

二、不极化电极温度系数的比较 18

§5 电场接收器的极化电位差 20

一、各种电极的极化电位差 20

二、极化电位差随时间的变化 20

§6 几个实用的管式不极化电极的制作方法 21

一、制作方法 21

二、电极的布放 22

三、电极应用的选择 22

一、磁场接收器的电路组成 23

二、磁场接收器的信号及噪声 23

§1　磁场接收器的噪声及信号源 23

第三章　磁场接收器的设计 23

三、信噪比的理论计算 25

四、放大器的噪声因数 25

§2　空心线圈的最佳设计 25

一、圆柱线圈的性质 25

二、空心线圈 27

§3　给定质量磁心线圈的最佳设计 28

一、影响信号的主要因素 28

二、给定质量后磁场接收器的设计计算图表 33

三、线圈信噪比的最佳条件 34

四、结论 36

§4　给定长度后磁心线圈的最佳设计 37

一、最佳灵敏度设计 37

二、最佳信噪比设计 38

三、结论 39

§5　设计的类比定律 39

一、灵敏度计算类比定律 39

二、信噪比计算类比定律 39

§6　设计实例 40

一、低频磁场接收线圈的设计 40

二、高频磁场接收线圈的设计 41

第四章　磁心及结构噪声 42

§1　铁磁性物质的基本知识 42

一、复合导磁率 42

二、磁心损耗和磁肤效应 43

§2　直棒磁心的损耗及噪声 45

一、磁心的噪声系数 46

二、磁心的导磁率和信噪比 50

§3 中空磁心问题的讨论 53

一、中空磁心和实心磁心的比较 53

二、中空磁心和叠层磁心的比较 55

一、屏蔽噪声系数 56

§4　屏蔽和附加损耗噪声 56

二、屏蔽损耗对导磁率的影响 57

三、结构附加损耗 57

第五章　磁场接收线圈和前置放大器的配合 64

§1　放大器的背景噪声 64

一、概述 64

二、电压噪声分量A 65

三、电流噪声分量B 65

§2　线圈的选择 67

一、电阻R1的选择 67

二、分布电容的计算 68

§3　负反馈放大器的噪声系数 71

一、电压串联负反馈 72

二、电压并联负反馈 72

§4　磁通反馈 73

一、原理简述 73

二、噪声系数的计算 74

三、反馈线圈的选择 75

四、实例 76

第六章　磁场接收器的校准 77

§1　感应电动势的测量 77

§2　视阻抗的测量 77

一、低阻抗的测量 77

二、高阻抗的测量 81

§3　磁场接收器噪声的测量 82

一、测量方法 82

二、实例 83

§4　信号磁场的形成 84

一、旋转磁铁的磁场 84

二、通电线圈的磁场 87

三、螺旋线圈磁场和均匀磁场的比较 89

§5　校准 91

一、磁场接收器输出的电信号的测量 91

二、相对校准和绝对校准 92

三、高频时的特殊问题 93

四、正弦场校准和随机场校准的比较 94

五、校准的设施及基地 94

附录　振荡电路特性 95

一、电压响应 95

二、磁场响应 96

三、振荡电路的阻抗 97

四、振荡电路的噪声 97

一、直流放大器 99

二、测量放大器 99

§1　概论 99

第七章　大地电磁测深系统中的数据采集放大器 99

三、脉冲放大器 100

四、运算放大器 100

五、数据放大器 100

§2　数据采集系统中放大器的技术指标要求 101

一、放大器的静态特性指标 101

二、放大器的动态特性指标 105

§3　数据采集系统中放大器的分类 107

一、数据采集系统中放大器的分类方法 108

二、数据采集系统中放大器的分类 109

§4　放大器的抗干扰特性 117

一、串模干扰及其抑制法 118

二、共模干扰及其抑制法 120

§5　放大器的低漂移特性 124

一、放大器的零点漂移 124

二、放大器的零漂抑制 126

第八章　采集放大器和其外部电路器件的配合 130

§1　放大器和现场信号的关系 130

一、信号源形式 130

二、放大器和信号源的连接 131

三、屏蔽线的接法及误差分析 132

四、信号源内阻的影响 136

五、放大器和其他测量仪表的联用 137

六、信号传输线的敷设 138

一、采样开关开路的影响及过载恢复电路 139

§2　放大器和采样器的配合 139

二、采样信号间的相互影响（邻道的交叉串扰） 141

三、直流增益和数据脉冲增益 142

四、数据脉冲基线的积累现象 146

§3　放大器和模-数（A/D）转换器之间的配合 149

一、放大器和逐次比较式模-数（A/D）转换器的配合 149

二、放大器和其他模-数（A/D）转换器的配合 156

§4　放大器容性负载的影响 157

一、容性负载对放大器动态性能的影响 157

三、容性负载对V-T式模-数转换器的影响 159

二、容性负载对模-数（A/D）转换器的影响 159

§5　正确的接地、走线及电网干扰的抑制 160

一、正确的接地和走线 160

二、电网干扰的抑制 161

§6　采集系统中放大器的测试 161

一、增益及线性度和稳定度的测试 162

二、共模抑制比 163

三、输入电阻 164

四、输出电阻 165

六、温度漂移和时间漂移 166

七、噪声 166

五、最大输出电压（VOM）和电流（IOM） 166

八、动态特性 167

第九章　信号处理 168

§1　RC有源滤波器 168

一、低通滤波器 168

二、高通滤波器 173

三、带通滤波器 177

四、带阻滤波器 181

§2　电压比较器 183

一、单限电压比较器 184

二、双限电压比较器 190

一、采样-保持电路的基本性质和要求 197

§3　采样-保持电路 197

二、反相型采样-保持电路 199

三、同相型采样-保持电路 201

第十章　典型实例 205

§1　仪器基本原理 205

§2 电、磁场微变信号的接收 206

一、磁感应式磁场接收器的设计 206

二、磁场接收器接收线圈的有关技术参数 208

§3　信号的模拟处理 209

§4　数据的采集 211

参考文献 215