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目录1

前言1

第一章　概论1

§1 大地电磁测深仪器发展概况1

一、概述1

二、国外大地电磁测深仪的研制情况2

三、几个典型的磁场接收器简介3

四、大地电磁测深仪的发展状况5

§2　场源与信号6

一、大地电磁场微变的源和谱的特征6

二、信号特征7

§3 对大地电磁测深仪器的基本技术要求9

一、磁场接收器类型的选择9

二、大地电磁测深仪整机性能的基本要求10

第二章　电场的测量13

§1 电场接收器的类型13

§2　电场接收器的噪声测试13

一、噪声的定义及表示式13

二、电场接收器噪声的测试14

§3 电场接收器噪声测试实例15

一、电场接收器噪声测试结果15

一、温度系数的基本理论17

二、关于电场接收器噪声的稳定性17

§4 电场接收器的温度系数17

二、不极化电极温度系数的比较18

§5 电场接收器的极化电位差20

一、各种电极的极化电位差20

二、极化电位差随时间的变化20

§6 几个实用的管式不极化电极的制作方法21

一、制作方法21

二、电极的布放22

三、电极应用的选择22

一、磁场接收器的电路组成23

二、磁场接收器的信号及噪声23

§1　磁场接收器的噪声及信号源23

第三章　磁场接收器的设计23

三、信噪比的理论计算25

四、放大器的噪声因数25

§2　空心线圈的最佳设计25

一、圆柱线圈的性质25

二、空心线圈27

§3　给定质量磁心线圈的最佳设计28

一、影响信号的主要因素28

二、给定质量后磁场接收器的设计计算图表33

三、线圈信噪比的最佳条件34

四、结论36

§4　给定长度后磁心线圈的最佳设计37

一、最佳灵敏度设计37

二、最佳信噪比设计38

三、结论39

§5　设计的类比定律39

一、灵敏度计算类比定律39

二、信噪比计算类比定律39

§6　设计实例40

一、低频磁场接收线圈的设计40

二、高频磁场接收线圈的设计41

第四章　磁心及结构噪声42

§1　铁磁性物质的基本知识42

一、复合导磁率42

二、磁心损耗和磁肤效应43

§2　直棒磁心的损耗及噪声45

一、磁心的噪声系数46

二、磁心的导磁率和信噪比50

§3 中空磁心问题的讨论53

一、中空磁心和实心磁心的比较53

二、中空磁心和叠层磁心的比较55

一、屏蔽噪声系数56

§4　屏蔽和附加损耗噪声56

二、屏蔽损耗对导磁率的影响57

三、结构附加损耗57

第五章　磁场接收线圈和前置放大器的配合64

§1　放大器的背景噪声64

一、概述64

二、电压噪声分量A65

三、电流噪声分量B65

§2　线圈的选择67

一、电阻R1的选择67

二、分布电容的计算68

§3　负反馈放大器的噪声系数71

一、电压串联负反馈72

二、电压并联负反馈72

§4　磁通反馈73

一、原理简述73

二、噪声系数的计算74

三、反馈线圈的选择75

四、实例76

第六章　磁场接收器的校准77

§1　感应电动势的测量77

§2　视阻抗的测量77

一、低阻抗的测量77

二、高阻抗的测量81

§3　磁场接收器噪声的测量82

一、测量方法82

二、实例83

§4　信号磁场的形成84

一、旋转磁铁的磁场84

二、通电线圈的磁场87

三、螺旋线圈磁场和均匀磁场的比较89

§5　校准91

一、磁场接收器输出的电信号的测量91

二、相对校准和绝对校准92

三、高频时的特殊问题93

四、正弦场校准和随机场校准的比较94

五、校准的设施及基地94

附录　振荡电路特性95

一、电压响应95

二、磁场响应96

三、振荡电路的阻抗97

四、振荡电路的噪声97

一、直流放大器99

二、测量放大器99

§1　概论99

第七章　大地电磁测深系统中的数据采集放大器99

三、脉冲放大器100

四、运算放大器100

五、数据放大器100

§2　数据采集系统中放大器的技术指标要求101

一、放大器的静态特性指标101

二、放大器的动态特性指标105

§3　数据采集系统中放大器的分类107

一、数据采集系统中放大器的分类方法108

二、数据采集系统中放大器的分类109

§4　放大器的抗干扰特性117

一、串模干扰及其抑制法118

二、共模干扰及其抑制法120

§5　放大器的低漂移特性124

一、放大器的零点漂移124

二、放大器的零漂抑制126

第八章　采集放大器和其外部电路器件的配合130

§1　放大器和现场信号的关系130

一、信号源形式130

二、放大器和信号源的连接131

三、屏蔽线的接法及误差分析132

四、信号源内阻的影响136

五、放大器和其他测量仪表的联用137

六、信号传输线的敷设138

一、采样开关开路的影响及过载恢复电路139

§2　放大器和采样器的配合139

二、采样信号间的相互影响（邻道的交叉串扰）141

三、直流增益和数据脉冲增益142

四、数据脉冲基线的积累现象146

§3　放大器和模-数（A/D）转换器之间的配合149

一、放大器和逐次比较式模-数（A/D）转换器的配合149

二、放大器和其他模-数（A/D）转换器的配合156

§4　放大器容性负载的影响157

一、容性负载对放大器动态性能的影响157

三、容性负载对V-T式模-数转换器的影响159

二、容性负载对模-数（A/D）转换器的影响159

§5　正确的接地、走线及电网干扰的抑制160

一、正确的接地和走线160

二、电网干扰的抑制161

§6　采集系统中放大器的测试161

一、增益及线性度和稳定度的测试162

二、共模抑制比163

三、输入电阻164

四、输出电阻165

六、温度漂移和时间漂移166

七、噪声166

五、最大输出电压（VOM）和电流（IOM）166

八、动态特性167

第九章　信号处理168

§1　RC有源滤波器168

一、低通滤波器168

二、高通滤波器173

三、带通滤波器177

四、带阻滤波器181

§2　电压比较器183

一、单限电压比较器184

二、双限电压比较器190

一、采样-保持电路的基本性质和要求197

§3　采样-保持电路197

二、反相型采样-保持电路199

三、同相型采样-保持电路201

第十章　典型实例205

§1　仪器基本原理205

§2 电、磁场微变信号的接收206

一、磁感应式磁场接收器的设计206

二、磁场接收器接收线圈的有关技术参数208

§3　信号的模拟处理209

§4　数据的采集211

参考文献215