高密度电法数据采集系统设计

【摘要】目前高密度电法仪器对于来自地下深部的微弱信号抗干扰性差，在使用测量装置中的施伦贝格装置时抗干扰性差问题显得更加突出。地电勘探区域很多在周边城区进行，城乡居民用电设备及高压线等设施所造成的干扰都很强，其干扰幅度通常会大于地电信号幅值。仪器的探测深度有限，我们知道几何测深是根据增大供电电极的极间距的方法来扩大供电深度，但是这将受到勘探区域面积的制约从而使加大测线的长度用以达到测深的目的很难完成。传统的高密度电法仪器供电电极AB与测量电极MN在同一根电缆线里，这种情况下导致测线只能布置在电缆所在的这条线上，这在很大的程度上限制了高密度电法的应用领域。现有的高密度电法仪器只测量了AB电极的电流和MN电极的电压，对于AB电极的电压是通过计算AB电极的电流来得到。虽然AB电极的电压在理论上可以得到波形，但是实际发射过程不可避免的要受到外界环境的影响，那么实际发射的波形会有区别，如果在数据后处理时没有考虑，会影响最后的测量分析精度；另外，如果通过AB电极的电流计算得到AB电极的电压，则会引入大地的噪声，对数据处理分析精度同样有影响。本文针对上述高密度电法测量仪器存在的问题提出了一种高密度电法测量仪器的总体设计方案，采用伪随机编码技术，可以提高电法仪器的抗干扰能力。仪器中采用混频发射，分频接收的方式，一方面可以减少劳动量，提高工作效率；另一方面，做幅频曲线，在频率域上的信号处理进行较大深度的探测。增设一路AB电极电压的测量通道，实现三通道同步采集。电极的转换方式可以灵活控制，电极的个数可以根据实际的工作情况随意增加或减少，电极的电缆功耗小、体积小、便于携带与布极。该电法仪器既可以实现高密度电法的测量工作，又可以实现普通电法仪器的所有功能。
【作者】何刚；
【导师】王君；
【作者基本信息】吉林大学，检测技术与自动化装置，2014，硕士
【关键词】伪随机编码；混频发射；分频接收；三通道同步采集；电极；

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