發(fā)布時(shí)間：2020-12-16 04:52

　　瞬變電磁法,是利用接地線源或不接地線圈向地下發(fā)射一次脈沖磁場,在一次脈沖磁場間歇期間利用線圈或接地電極觀測地下介質(zhì)中引起的二次感應(yīng)渦流場,從而探測介質(zhì)電阻率的一種方法。本文根據(jù)現(xiàn)有瞬變電磁發(fā)射機(jī)的設(shè)計(jì)方法,研究開發(fā)設(shè)計(jì)了一種基于瞬變電磁法的便攜式地質(zhì)發(fā)射機(jī)。論文第一章首先研究了地質(zhì)發(fā)射機(jī)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀,具體分析了時(shí)間域瞬變電磁法的基本原理,在此基礎(chǔ)上近一步分析了兩款國外地質(zhì)發(fā)射機(jī)的特點(diǎn),并將國內(nèi)外的地質(zhì)發(fā)射機(jī)做了性能上的對比,由此提出地質(zhì)發(fā)射機(jī)任然存在的幾點(diǎn)問題。本文要設(shè)計(jì)的地質(zhì)發(fā)射機(jī)要解決的四個(gè)關(guān)鍵技術(shù)問題是:（1）主電路的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu);（2）減小電壓尖峰;（3）減小關(guān)斷延時(shí);（4）采用單片機(jī)加CPLD（Complex Programmable Logic Device）的系統(tǒng)設(shè)計(jì)。針對地質(zhì)發(fā)射機(jī)主電路的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì),本文第二章首先分析了一般地質(zhì)發(fā)射機(jī)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。針對一般地質(zhì)發(fā)射機(jī)在發(fā)射時(shí)IGBT開通關(guān)斷瞬間可能會(huì)存在較高的電壓尖峰的問題,本文提出了無源無損緩沖電路,并利用SABER仿真軟件對無源無損緩沖電路和傳統(tǒng)RCD緩沖電路進(jìn)行了仿真對比�，F(xiàn)有發(fā)射機(jī)的關(guān)斷延時(shí)時(shí)間較長,不利于對淺... 

【文章來源】：中國艦船研究院北京市

【文章頁數(shù)】：71 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 地質(zhì)發(fā)射機(jī)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 時(shí)間域電磁法基本原理
        1.2.2 地質(zhì)發(fā)射機(jī)研究現(xiàn)狀及存在的問題
        1.2.3 研究的目的和研究的內(nèi)容
第二章 地質(zhì)發(fā)射機(jī)主電路的仿真及設(shè)計(jì)
    2.1 地質(zhì)發(fā)射機(jī)主發(fā)射電路的原理與仿真
        2.1.1 絕緣柵雙極型晶體管（IGBT）概述
        2.1.2 IGBT的SABER建模
        2.1.3 地質(zhì)發(fā)射機(jī)H逆變橋拓?fù)溲芯?br>    2.2 無源無損緩沖電路的仿真與設(shè)計(jì)
        2.2.1 無源無損緩沖電路的理論分析
        2.2.2 傳統(tǒng)鉗位式RCD仿真電路圖與仿真結(jié)果分析
        2.2.3 無源無損緩沖電路仿真電路圖與仿真結(jié)果分析
    2.3 快速關(guān)斷電路的仿真與設(shè)計(jì)
第三章 地質(zhì)發(fā)射機(jī)主控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
    3.1 單片機(jī)與CPLD系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
        3.1.1 C8051F系列單片機(jī)簡介
        3.1.2 復(fù)雜可編程邏輯器件CPLD簡介
        3.1.3 單片機(jī)與CPLD的功能劃分
        3.1.4 單片機(jī)與CPLD的接口及數(shù)據(jù)傳輸
        3.1.5 單片機(jī)端口配置設(shè)計(jì)
    3.2 地質(zhì)發(fā)射機(jī)檢測保護(hù)模塊的設(shè)計(jì)
        3.2.1 溫度檢測電路
        3.2.2 發(fā)射電流檢測電路
        3.2.3 關(guān)斷延遲時(shí)間檢測
    3.3 地質(zhì)發(fā)射機(jī)IGBT驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)
        3.3.1 IGBT驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)一般要求
        3.3.2 IGBT驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)具體要求
        3.2.3 IGBT驅(qū)動(dòng)器外圍電路設(shè)計(jì)
    3.4 地質(zhì)發(fā)射機(jī)并機(jī)使用設(shè)計(jì)
第四章 地質(zhì)發(fā)射機(jī)系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)
    4.1 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
    4.2 單片機(jī)軟件設(shè)計(jì)
    4.3 CPLD的設(shè)計(jì)流程
    4.4 發(fā)射機(jī)模塊的CPLD設(shè)計(jì)
    4.5 發(fā)射機(jī)實(shí)驗(yàn)波形
第五章 總結(jié)與展望
    5.1 主要研究成果及結(jié)論
    5.2 后期工作展望
致謝
參考文獻(xiàn)
學(xué)術(shù)論文和科研成果目錄
附錄
    A．發(fā)射機(jī)主控板、驅(qū)動(dòng)板、電源與檢測板
    B．主機(jī)面板圖


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]大深度多功能電磁探測技術(shù)研究[J]. 林品榮,郭鵬,石福升,鄭采君,李勇,李建華,徐寶利.  地球?qū)W報(bào). 2010(02)
[2]頻率域電法的新進(jìn)展[J]. 何繼善.  地球物理學(xué)進(jìn)展. 2007(04)
[3]瞬變電磁法淺層探測技術(shù)[J]. 于生寶,王忠,嵇艷鞠,林君.  電波科學(xué)學(xué)報(bào). 2006(02)
[4]瞬變電磁發(fā)射機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 譚國貞,付志紅,周雒維,羅強(qiáng).  電測與儀表. 2006(03)
[5]混場源電磁法儀器研制進(jìn)展[J]. 程德福,王君,李秀平,段清明,林君.  地球物理學(xué)進(jìn)展. 2004(04)
[6]電磁法及電法儀器的新進(jìn)展和應(yīng)用[J]. 劉國棟.  石油地球物理勘探. 2004(S1)
[7]大功率絕緣柵雙極晶體管模塊緩沖電路的多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 唐欣,羅安,李剛.  中國電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2004(11)
[8]電性源瞬變電磁法在煤田水文地質(zhì)調(diào)查中的應(yīng)用[J]. 黃力軍,陸桂福,劉瑞德.  工程地球物理學(xué)報(bào). 2004(02)
[9]C8051F與80C51系列單片機(jī)的不同初始化[J]. 葉麗娜.  國外電子元器件. 2004(03)
[10]ATEM-Ⅱ瞬變電磁儀數(shù)據(jù)處理軟件的研制與應(yīng)用[J]. 嵇艷鞠,林君,程德福,于生寶.  吉林大學(xué)學(xué)報(bào)(地球科學(xué)版). 2003(02)

博士論文
[1]高壓大功率電磁發(fā)射機(jī)供電關(guān)鍵技術(shù)的研究[D]. 余飛.北京工業(yè)大學(xué) 2013
[2]混場源電磁探測關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 王言章.吉林大學(xué) 2010

碩士論文
[1]基于DSP&FPGA的地面電磁探測發(fā)射機(jī)的設(shè)計(jì)與研究[D]. 馮金蘭.北京工業(yè)大學(xué) 2014
[2]基于FPGA的電磁發(fā)射機(jī)的研制[D]. 樊偉.吉林大學(xué) 2013
[3]寬頻電磁發(fā)射機(jī)驅(qū)動(dòng)軟件設(shè)計(jì)[D]. 陳光源.中國地質(zhì)大學(xué)（北京） 2011
[4]中功率電性源電磁發(fā)射機(jī)的硬件研制[D]. 吳凱.中國地質(zhì)大學(xué)（北京） 2011
[5]基于ATEM-Ⅱ的改進(jìn)型電磁法發(fā)射系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 徐立忠.吉林大學(xué) 2008
[6]寬頻恒幅交流方波電流源的研究[D]. 趙俊麗.重慶大學(xué) 2008
[7]饋能型恒壓鉗位雙極性脈沖電流源的研究[D]. 杜茗茗.重慶大學(xué) 2007



本文編號：2919562