瞬变电磁发射机电流波形改善技术研究

发布时间：2020-09-19 08:10

　　 在瞬变电磁发射机的研究中,发射电流的波形质量是整个瞬变电磁法的关键,直接影响到接收二次场信号质量以及后期的数据处理,本论文的研究内容立足于瞬变电磁发射机技术,研究瞬变电磁发射机电磁干扰机理、发射电流波形前沿提升技术,对于促进我国瞬变电磁仪器的发展,具有重要的理论和实用意义。(1)研究了瞬变电磁探测基本原理、发射电流波形参数对瞬变电磁响应的影响;分析了国内外电磁发射技术的发展现状,对现有瞬变电磁发射机中普遍存在的波形质量问题进行了讨论,找出关键问题。基于对现有发射机技术的分析以及目前存在的问题,提出瞬变电磁发射机电流波形质量提升方法。(2)研究瞬变电磁发射机中的传导电磁干扰问题,分析瞬变电磁发射机中传导电磁干扰问题的产生原因。提出发射机电路传导电磁干扰模型的建模方法,采用时域建模方式,结合发射机电路结构与特性进行分模块建模,建立了发射机传导电磁干扰仿真模型,通过对传导电磁干扰的仿真,进一步研究影响发射机系统电磁干扰特性的主要因素,以及对发射机波形质量的影响,提出了对应的改进方案。(3)提出了发射机电流上升沿电流提升策略,设计了单极性对称梯形波发射电路拓扑:提出储能电感电路模块,对发射电流上升沿的线性度进行提升;提出电压钳位电路模块,分别对发射电流上升延时与下降延时进行控制。通过仿真与实验数据的验证,得到了理想的发射电流波形。(4)对提出的单极性对称梯形波电流源进行进一步的实际应用,将其作为瞬变电磁激励源对校园内一处防空洞进行探测,获得的电流上升沿感应电压信号反演所得的视电阻率断面图像与电流下降沿感应电压信号反演所得的视电阻率断面图像,均能准确反映出所测防空洞的地质分布信息。
【学位单位】：重庆大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2017
【中图分类】：P631.325
【部分图文】：

图 1.3 电流下降沿振荡波形Fig. 1.3 Transmit current with fluctuated current falling edge的振荡现象，不仅与发射电路结构有关，还与发射电，在实际的发射电路中，其内部的元件的参数并非理，功率晶体管内部的寄生电容，发射线圈的分布参数些寄生参数会在系统内部造成电磁干扰，引起发射电扰角度考虑发射机电流波形质量问题，并采取有效的的质量也具有重要的实用意义。流上升沿波形对响应信号的影响变电磁系统的发射电流波形多为双极性电流，由于电，所以只能利用下降沿采集信号，传统的双极性发射形如图 1.4所示。i0(t) (t)

实测负载线圈电感为Lload=9.4mH，负载线圈内阻其余仿真参数设置如表所示：表 4.1 仿真参数设置Tab. 4.1 Parameter of simulation set-up名 称 参 数供电电源 US发射线圈电感 Lload12V9.4mH发射线圈电阻 Rload储能线圈电感 L0发射电流频率 f1.5Ω4mH16Hz钳位电压 Uc700V表 1设置电路参数，仿真平台为 PSIM 软件，获得仿真波形结

学位论文 4 单极性对称梯形波发.6 所示，为本章所提出的单极性对称梯形波发射电路仿真：储能电感电流波形，负载电流波形，负载电压波形。从载电流上升阶段，负载电流快速上升，这时负载电流被正Uc=700V，储能电感在该阶段对负载放电，其电流快速下段，负载电流快速下降至零，这时负载电流被反向钳位于储能电感在该阶段进入充电状态，储能电感电流上升，最，所获得仿真波形十分理想，并且理论相符。

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本文编号：2822267