CS3301在长周期大地电磁测深仪中的应用研究

详细信息   

• 责任者：巩秀钢^c中国地质大学(北京)^d1970^e博士研究生^f副教授 ; 魏文博 ; 金胜 ; 叶高峰 ; 陈凯
• 刊名：地球物理学报
• 出版年：2012
• 卷期：55^b12
• 关键词：大地电磁测深20^a大地电磁法 ; 电法勘探 ; 信号 ; 数据采集30^a微弱信号检测 ; CS3301
• 页码：4051～4057
• 索书号：P260.66/141
• 图表：^c表3参28插图
• 分类号：2100
• 文摘期号：2013/07/b

摘要

大地电磁测深是研究地壳和上地幔构造的一种重要的地球物理探测方法，当前国家正在实施深部探测专项SinoProbe等项目，故需要借助于长周期大地电磁测深仪器。我国没有自己生产的长周期大地电磁测深仪器，只能依靠从乌克兰进口的LEMI‐417进行深部探测。在LEMI‐417使用中，从该仪器提供的数据文件Final.asc中发现它的电场信号测量分辨率为0.01 mV/km，磁场信号测量分辨率为0.01 nT，相对较低，此外，该仪器在无GPS信号时会出现记录紊乱等现象，故需要设计适合课题组需要的长周期大地电磁测深仪器。由于大地电磁测深仪器需要采集的电场、磁场信号为微弱信号，容易淹没于噪声之中，故选用了低噪声、极小总谐波失真率的CS3301作为运算放大器。CS3301提供了4种可选择的信号输入模式和7种可选增益，经分析与测试，测量电场信号时，CS3301设置为输入模式1及×64增益，当极距100 M时，测量精度可达0.001 mV/km，高于LEMI‐417的0.01 mV/km；测量磁场信号时，将反馈理论用于测量电路，CS3301设置为输入模式3及×64增益，只对信号的可变部分进行放大，精度可达0.006 nT，高于LEMI‐417的0.01 nT。该系统在华南的9005、1005等多个测点以及东北的1600、5105等多个测点进行了测试，并与LEMI‐417进行了对比试验，测量结果表明它们的时间序列曲线比较一致，数据处理后，在同一测点得到的大地电磁测深曲线也较一致，说明设计的仪器达到了预期目标。