基于ATEM-Ⅱ的改进型电磁法发射系统设计与实现

论文摘要

瞬变电磁法作为一种地球物理探测方法,广泛应用于矿藏勘探、航空和海洋等领域,并取得了不错的效果,近年来,瞬变电磁法应用领域也逐渐拓展到市政工程和煤矿巷道透水等方面。一般瞬变电磁法仪器包括两部分:发射系统和接收系统。本文中研究是基于ATEM-II型的改进型发射系统。论文阐述系统中主控部分设计原理及实现方法,列举功率部分设计原理及注意事项,比较几种常用吸收电路的优缺点,基于耗能型准谐振整形电路理论,设计吸收电路来实现电流关断线性化,并对电流关断沿进行高速采集、记录。论文后期给出改进型发射系统的测试结果和结果分析,从测试结果来看,该系统达到设计要求。

论文目录

• 内容提要
• 第一章 绪论
• 1.1 瞬变电磁法测量原理
• 1.2 国内外电磁法仪器发展现状
• 1.3 本文研究意义
• 1.4 本文研究内容
• 第二章 改进型电磁法发射系统总体设计
• 2.1 改进型瞬变电磁法发射系统设计框图
• 2.2 改进型发射系统特点
• 2.3 改进型电磁法发射系统技术指标
• 第三章 系统主控部分设计
• 3.1 主控单元设计
• 3.1.1 MSP430F149 主控单元简介
• 3.1.2 主控单元在系统中控制流程
• 3.2 人机接口单元设计
• 3.2.1 键盘输入设计
• 3.2.2 液晶显示设计
• 3.3 PWM信号单元设计
• 3.3.1 本发射系统中发射模式及频率
• 3.3.2 PWM波形产生方法
• 3.4 电源单元设计
• 3.5 同步信号单元设计
• 第四章 系统功率部分的设计
• 4.1 全桥功率变换电路设计
• 4.1.1 瞬变电磁中全桥功率变换电路发展简介
• 4.1.2 IGBT简介
• 4.1.3 IGBT使用要点
• 4.1.4 H桥路设计
• 4.2 驱动电路设计
• 4.3 吸收保护电路设计
• 4.4 发射电流采集单元设计
• 4.4.1 发射电流采集作用及框图
• 4.4.2 电流采样电路
• 4.4.3 前端放大滤波
• 4.4.4 信号数据采集
• 4.4.5 MCU控制
• 第五章 测试结果与分析
• 5.1 发射波形测试
• 5.2 电流记录测试（RCD吸收电路）
• 5.3 发射电流关断沿线性化测试
• 5.4 野外实验测试
• 第六章 全文总结及下一步计划
• 6.1 全文总结
• 6.2 下一步建议
• 参考文献
• 中文摘要
• ABSTRACT
• 导师简介
• 致谢