[发明专利]一种车载时域电磁感应-极化效应的微型测量系统及方法

权利要求书

1.一种车载时域电磁感应-极化效应的微型测量方法，其特征在于，该方法包括：

1)根据测量需求，结合测量地区的导电特性和极化特性，设计微型发射-接收系统、米级发射-接收线圈的工作参数，并将微型发射-接收系统固定在无磁履带车载平台上；

2)根据接收机量程和一次感应电压曲线最大值的理论值确定衰减倍数，采用衰减电路使一次感应电压不再饱和，记录一次感应电压曲线，根据一次感应电压曲线得到一次感应电压准确值；

3)根据记录的一次感应电压曲线最大值的理论值结合理论公式设计补偿线圈参数，并结合实际微调优化，使接收线圈上的一次感应电压为零，再断开衰减电路，固定米级发射-补偿-接收线圈的工作参数；

步骤3中，将补偿线圈固定在接收线圈内侧，使补偿线圈外径等于接收线圈内径，再根据步骤2中得到的一次感应电压准确值，结合磁性源暂态公式如下

其中，R_P为接收线圈匹配电阻，R_J为接收线圈内阻，I_F为发射电流大小，t_off为发射电流关断时间，δ为接收线圈阻尼系数，N₂为接收线圈匝数，μ₀为真空磁导率，dl₁和dl₂分别为补偿线圈和接收线圈的积分元，R为积分元之间的距离，代入上述参数，计算出补偿线圈的理论匝数N₁；

4)连续测量，识别二次感应电压曲线各部分特征，并结合接收机量程确定分段放大段数、每段区间及每段放大倍数；

5)通过程控放大器对二次感应电压曲线进行分段放大。

2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤2中，采用双T型差分衰减电路衰减一次感应电压使其不再饱和，衰减倍数D由以下公式确定：

其中，U₁为一次感应电压曲线最大值的理论值，U_range为接收机量程电压，α为一次感应电压实际值与理论值的计算裕量。

3.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤4中识别二次感应电压曲线各部分特征包括检测曲线的过零点个数，并根据过零点位置确定各部分的放大区间，当有两个过零点时，测量地区含有极化现象，二次感应电压曲线分为感应部分、衰减部分和极化负值部分；当仅有一个过零点时，测量地区不含有极化现象，二次感应电压曲线分为感应部分和衰减部分，再检测各部分对应的极值点大小，则各部分放大倍数由以下公式确定：

其中，U₂为感应部分的极小值或衰减部分的极大值或极化负值部分的极小值，K为对应的放大倍数，U_range为接收机量程电压，β为噪声和扰动的裕量。

4.按照权利要求3所述的方法，其特征在于，通过检测曲线的斜率来确定极值点的位置及大小，通过检测曲线正负值变化确定过零点位置，当斜率由负变为正或由正变为负时，此处为一极值点，同时记录该点的幅值大小；当曲线由负变正或由正变负，此处为过零点，记录该点的位置。

5.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，将米级发射-接收线圈垂直于大地水平面放置，并举离地面。