新一代陆用MT观测系统

㊀第３９卷第４期物㊀探㊀与㊀化㊀探Ｖｏｌ．３９，Ｎｏ．４㊀㊀２０１５年８月ＧＥＯＰＨＹＳＩＣＡＬ＆ＧＥＯＣＨＥＭＩＣＡＬＥＸＰＬＯＲＡＴＩＯＮＡｕｇ．，２０１５㊀ｄｏｉ：１０．１１７２０／ｗｔｙｈｔ．２０１５．４．２０陈凯，魏文博，邓明，等．新一代陆用ＭＴ观测系统［Ｊ］．物探与化探，２０１５，３９（４）：７８０－７８５．ｈｔｔｐ：／／ｄｏｉ．ｏｒｇ／１０．１１７２０／ｗｔｙｈｔ．２０１５．４．２０ＣｈｅｎＫ，ＷｅｉＷＢ，ＤｅｎｇＭ，ｅｔａｌ．Ａｎｅｗｍａｇｎｅｔｏｔｅｌｌｕｒｉｃｒｅｃｅｉｖｅｒ［Ｊ］．ＧｅｏｐｈｙｓｉｃａｌａｎｄＧｅｏｃｈｅｍｉｃａｌＥｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ，２０１５，３９（４）：７８０－７８５．ｈｔｔｐ：／／ｄｏｉ．ｏｒｇ／１０．１１７２０／ｗｔｙｈｔ．２０１５．４．２０新一代陆用ＭＴ观测系统陈凯，魏文博，邓明，景建恩，王猛（中国地质大学（北京）地球物理与信息技术学院，北京㊀１０００８３）㊀㊀收稿日期：２０１４⁃０５⁃２２㊀㊀基金项目：国家专项 深部探测技术与实验研究 （ＳｉｎｏＰｒｏｂｅ⁃０１）；国家高技术研究发展计划（ ８６３ 计划）课题（２０１２ＡＡ０６３００３）；中央高校基本科研业务费项目（２０１１ＹＹＬ１０２）摘要：大地电磁法（ＭＴ）是地球深部探测的有效物探手段之一，也是当今地球物理工作者的研究热点㊂要实现ＭＴ探测，用于野外观测的仪器系统是基础，要求观测系统具有高可靠㊁高精度㊁多台同步㊁轻便等特点㊂通过集成嵌入式计算机㊁ＤＴＣＸＯ㊁２４位ＡＤＣ㊁锂电池组等部件研制了采集主机，动态范围达１１９ｄＢ（ｆｓ＝２４００Ｈｚ），功耗约１６００ｍＷ，并配备了轻便的低噪声感应式磁传感器㊁低漂移电场传感器以及用于野外仪器自检的自检盒，在提高了仪器可靠性的同时也提高了野外数据采集质量和野外施工效率㊂多次室内及野外试验验证了本观测系统的可靠性㊁低功耗㊁轻便性及易用性，可满足陆地ＭＴ勘探施工的要求㊂关键词：大地电磁法；ＭＴ观测系统；大动态范围；时间一致性；低功耗中图分类号：Ｐ６３１㊀㊀㊀文献标识码：Ａ㊀㊀㊀文章编号：１０００－８９１８（２０１５）０４－０７８０－０６㊀㊀大地电磁测深方法（Ｍａｇｎｅｔｏｔｅｌｌｕｒｉｃ）自诞生以来一直是地球物理勘探工作者的研究热点，广泛应用于大陆岩石圈导电性结构研究㊁油气㊁矿产㊁地热和水资源勘查等众多领域［１］㊂地球物理学是一门建立在观测基础上的实验科学，关键在于可靠㊁准确的野外资料，ＭＴ方法也不例外㊂然而高质量原始资料的获取必须借助于高可靠㊁高性能的野外观测仪器［２，３］㊂目前主流ＭＴ观测仪器技术主要掌握在西方国家的少数几家公司手中［４］，如美国Ｚｏｎｇｅ公司的ＧＤＰ⁃３２ＩＩ系统㊁加拿大Ｐｈｏｅｎｉｘ公司的ＭＴＵ系列㊁德国Ｍｅｔｒｏｎｉｘ公司的ＡＤＵ０７㊁美国ＫＭＳ的８２０系统以及乌克兰ＬＩＶＩ的ＬＥＭＩ⁃４１９等，其关键技术对我国封锁，价格昂贵，市场已被垄断㊂据不完全统计，至今国内已完成的㊁用于深部探测的部分ＭＴ测深工作，共５１条测线，总长２７３９７ｋｍ，包括１４１６个宽频ＭＴ测点，１５８个长周期ＭＴ测点㊂我国是国际地球内部电磁感应领域公认的ＭＴ工作量最多的国家［５７］，而这些工作大多都由进口设备完成㊂因此，有必要依靠自主创新，研制出高可靠㊁高性能的ＭＴ观测系统㊂相对来说，国内地球物理仪器发展普遍基础差㊁起步晚，ＭＴ仪器也不例外㊂近年来，政府层面㊁研究机构逐渐开始重视基础仪器研发，在这方面取得了长足的进展，呈现了许多优秀成果㊂中国地质科学院地球物理地球化学勘查研究所林品荣［８］等人进行了大深度多功能电磁探测技术研究，研发的多功能电磁法接收系统实现了ＣＳＡＭＴ㊁ＡＭＴ㊁ＩＰ等多种方法的观测，并取得了显著的地质勘查效果㊂吉林大学程德福［９］等人进行了ＡＭＴ观测仪器及宽频感应式磁传感器的研制，林君［１０］等人进行了ＣＳＡＭＴ与ＩＰ联合探测分布式接收系统的研制㊂中南大学陈儒军［１１］进行了嵌入式电磁法勘探仪器研制，蒋奇云［１２］进行了广域电磁测深仪的开发㊂中科院地质与地球物理所的底青云［１３］进行了地面电磁勘探系统（ＳＥＰ）研制，该系统集成了ＣＳＡＭＴ㊁ＡＭＴ／ＭＴ等功能，并进行了相关磁传感器的研制㊂中国地质大学（北京）在长期研制海底大地电磁仪及海底可控源电磁采集站［１４］的基础上，于２０１０年成功研制了陆用ＷＭＴ⁃１大地电磁采集器［１５］；其后，为满足深部探测需求并进一步推动仪器发展，对该仪器的动态范围㊁时间一致性㊁功耗等技术指标进行了升级，一方面立足自身研究基础，一方面吸取国内外同行的先进经验，研制出新一代陆用高可靠㊁高性能的㊀４期陈凯等：新一代陆用ＭＴ观测系统ＭＴ方法专用的观测系统㊂１㊀硬件构成观测系统硬件由采集主机㊁电场传感器㊁磁场传感器㊁自检盒以及电缆等附件组成㊂１．１㊀采集主机采集主机内置采集电路与锂电池组，采集电路集成前端电场两通道斩波放大器及磁场三通道斩波放大器㊁五通道２４位大动态范围ＡＤＣ（模数转换器）㊁控制器㊁ＤＴＣＸＯ（数字温补晶振）㊁ＧＰＳ模块㊁ＳＤ卡存储器㊁电源模块等（图１）㊂斩波放大器实现前端微弱电压信号的低噪声放大滤波，相比普通低噪声运放具有较低的１／ｆ噪声，有助于提高低频段信噪比；２４位ＡＤＣ实现５通道模拟电压信号的同步高精度转换；ＤＴＣＸＯ与ＧＰＳ组合提供高稳时钟源，相比传统的ＯＣＸＯ＋ＧＰＳ方案具有低功耗的优势；ＭＣＵ完成ＡＤＣ参数配置㊁数据读取㊁数据存储㊁ＧＰＳ对钟㊁同步采集等工作；采集电路标配１６ＧＢＳＤ卡存储器；ＰＣ通过以太网或串口访问采集主机，实现参数文件上传及数据文件下载；电源模块实现锂电池电源至数字电源及模拟电源的高效率㊁低噪声转换㊂图１㊀采集主机硬件组成框图所有电路安装在一个Ｐｅｌｉｃａｎ１４００密封箱内；内部集成锂电池组，野外施工时无需配备笨重的铅酸蓄电池；接插件均采用ＩＰ６７防水等级的ＩＴＴ军品接插件；密封箱侧面安装了高亮ＬＥＤ，由其指示仪器工作状态；以上措施大大提高了观测系统的可靠性及野外环境适用性㊂１．２㊀电场传感器电场传感器延续使用传统的Ｐｂ／ＰｂＣｌ２不极化电极，由于电极存在个体差异，为进一步减小极差漂移对电场信号观测的影响，通过多通道直流电压记录器对众多电极进行了同步极差漂移测试筛选，挑选初始极差小于ʃ２ｍＶ且室温条件下极差漂移尽量小的电极进行配对并投入野外实际使用㊂图２给出了实测１０支电极１２０ｈ的极差漂移测试结果，显示环境温度变化位于２４ ２７ħ区间，其中编号Ｅ⁃Ｄ㊁Ａ⁃Ｂ㊁Ｃ⁃Ｋ三对电极极差变化最小，其余４支电极则剔除㊂图２㊀电极极差漂移１．３㊀磁场传感器磁传感器的定制以保证较低的本底噪声（０．１ｐＴ／Ｈｚ＠１Ｈｚ）为起点，下拓高通转角频率至０．０６Ｈｚ㊁调整通频带灵敏度至３００ｍＶ／ｎＴ㊁降低功耗至１００ｍＷ㊁体积减小至长８８０ｍｍˑ外径４５ｍｍ㊁重量减小至４．５ｋｇ，使其在ＭＴ频段信噪比进一步提高，且有助于观测系统的低功耗化㊁轻便化㊂表１给出了其与主流ＭＴ磁传感器主要技术指标，相比其他型号，所定制的ＣＡＳ⁃１０Ｍ型磁传感器具有高灵敏表１㊀主流磁传感器主要技术指标对比型号ＢＦ⁃４ＭＦＳ⁃０６ＭＴＣ⁃８０ＭＴＣ⁃５０ＨＣＡＳ⁃１０Ｍ生产商ＥＭＩＭｅｔｒｏｎｉｘＰｈｏｅｎｉｘＰｈｏｅｎｉｘＣＡＳ灵敏度／（ｍＶ／ｎＴ）３００８００５０５００３００噪声水平／（ｐＴ／Ｈｚ＠１Ｈｚ）０．１０．１０．２０．１０．１转角频率／Ｈｚ０．２３０．５０．２０．０６体积／（ｍｍˑｍｍ）１４２０ˑ６０１２５０ˑ７５９７０ˑ６０１４４０ˑ６０８８０ˑ４５重量／ｋｇ７８．５５８．２４．５功耗／ｍＷ２８８６００１５０不详１００㊃１８７㊃物㊀探㊀与㊀化㊀探３９卷㊀图３㊀磁传感器频响对比度㊁低功耗㊁轻便的优势㊂图３为磁传感器频响对比㊂１．４㊀自检盒按照规范，野外施工前需要进行仪器自检㊂自检盒作为信号源供采集主机进行自检，具有单频信号㊁带时间戳的脉冲信号及双路伪随机噪声信号发生功能㊂其中，单频信号为频率０．００１ ４００Ｈｚ可调㊁幅值１ １０００ｍＶｐｐ的正弦信号，用于检验通道的增益㊁带宽㊁采样率㊁共模抑制比㊁串音等指标；脉冲信号频率为１Ｈｚ㊁幅值为１Ｖｐｐ㊁单极性占空比１ʒ１㊁带有时间戳的方波信号，用于检测时间电路的稳定性及固定延时；伪随机噪声信号由两个独立的伪随机信号发生器生成，其中一路产生得到Ｅｘ㊁Ｈｙ，另一路产生得到Ｅｙ㊁Ｈｘ，信号幅值约为５ｍＶｐｐ，用于计算理想视电阻率幅值及相位，以检验采集电路与资料处理软件的可靠性㊂２㊀关键技术２．１㊀大动态范围技术观测系统的动态范围直接影响野外观测数据的质量㊂动态范围除受电场传感器及磁传感器自身噪声影响外，还取决于采集主机的噪声性能㊂通过降低前放噪声以及扩大观测量程两方面提高动态范围，同时参考电压源及电源噪声需要进行合适处理，电路的合理接地屏蔽不可或缺㊂采用低噪声斩波放大器及２４位ＡＤＣ，使得动态范围典型指标达１３０ｄＢ＠ｆｓ＝１５０Ｈｚ㊂２．２㊀时间一致性技术ＭＴ方法要求多台观测系统的绝对时间同步，时间一致性是不可回避的问题㊂采用高稳ＤＴＣＸＯ与高精度ＧＰＳ配合产生高稳时钟源，结合ＭＣＵ及ＲＴＣ等硬件，每隔一段时间进行一次ＧＰＳ校时，将时钟漂移降至最小，并将时间信息写入时间序列数据文件中㊂野外环境测试表明时漂介于０．６ ３０μｓ／ｍｉｎ之间，ＧＰＳ信号有效条件下２４ｈ时漂累积误差小于１０μｓ，且不同主机数据保持绝对时间一致㊂２．３㊀低功耗技术采集电路设计坚持低功耗原则，主要体现在处理器㊁晶振㊁ＡＤＣ㊁前放㊁传感器的低功耗处理，高效率电源转换，先进电源管理等多个方面㊂处理器采用ＡＲＭ９处理器㊁运行Ｌｉｎｕｘ２．６．２３版本内核；ＤＴＣＸＯ相比传统ＯＣＸＯ功耗大幅降低，典型功耗为３．３Ｖ／３ｍＡ；２４位ＡＤＣ及前放采用低功耗大动态范围模数转换器，典型功耗约５０ｍＷ／ｃｈ；磁场传感器同样进行了低功耗处理，表１对比结果表明ＣＡＳ⁃１０Ｍ具有低功耗优势㊂观测系统５通道全部工作㊁采样率２４００Ｈｚ条件下，功耗约１６００ｍＷ㊂内置１１．１Ｖ＼１０．４Ａｈ锂电池组，可连续工作７２ｈ以上㊂３㊀软件构成该观测系统软件主要包括采集主机端软件程序以及ＰＣ端用户软件㊂３．１㊀采集主机软件采集主机软件包括Ｌｉｎｕｘ内核㊁驱动程序㊁应用程序，配合硬件完成参数设置㊁ＧＰＳ对钟㊁时间同步㊁ＡＤＣ数据读取㊁数据存储㊁状态指示等工作㊂３．２㊀ＰＣ端用户软件ＰＣ端用户软件考虑到易用性，分割为若干模块，主要包括以下几部分：①参数设置；②状态提取；③数据文件上传下载；④时间序列显示；⑤功率谱密度及相干系数计算；⑥格式转换㊁阻抗估算；⑦ＥＤＩ文件输出㊁绘图㊂４㊀测试情况４．１㊀室内测试４．１．１㊀动态范围测试将通道量程设置为５Ｖｐｐ，采样率设置为２４００Ｈｚ，输入端接入幅值为－６０ｄＢＦＳ（５ｍＶｐｐ）㊁频率为１２Ｈｚ的正弦信号㊂连续观测一段时间后对时间序列进行傅氏变换，结果见图４，计算得到ＳＮＲ㊁ＳＩＮＡＤ㊁ＳＦＤＲ分别为５９．１ｄＢ㊁５９．１ｄＢ㊁７９．３ｄＢ，可知通道在２４００Ｈｚ采样率㊁满量程输入条件下ＳＮＲ将达到１１９．１ｄＢ㊂㊃２８７㊃㊀４期陈凯等：新一代陆用ＭＴ观测系统图４㊀动态范围测试结果㊀㊀根据输入短接的噪声时间序列，以计算采集主机的噪声功率谱密度（ＰＳＤ）㊂将电通道输入短接，增益设置为４㊁连续观测一晚约１０ｈ，对噪声时间序列进行ＰＳＤ计算，结果见图５㊂０．１ ３２０Ｈｚ频段ＰＳＤ约为１０ｎＶ／Ｈｚ，０．１Ｈｚ以下低频段噪声有所抬升，频率下降１００倍，噪声增加１０倍㊂图５㊀电道本底噪声功率谱密度４．１．２㊀伪随机信号测试将自检盒设置为伪随机信号发生模式，接入至采集主机的Ｅｘ㊁Ｅｙ㊁Ｈｘ㊁Ｈｙ通道，高频（ｆｓ＝２４００Ｈｚ）采集５ｍｉｎ，低频（ｆｓ＝１５０Ｈｚ）采集５ｈ；图６给出了将采集得到的时间序列通过自主开发的资料处理软件进行视电阻率计算结果，显示３２０ ０．０００３Ｈｚ频段内ｘｙ㊁ｙｘ模式视电阻率幅值约为７０Ω㊃ｍ，两个模式均方根相对误差为０．９４％㊁０．７６％，相位约为０ʎ，表明采集主机及资料处理软件工作正常，测试手段合理可行，达到预期目标㊂４．２㊀野外测试４．２．１㊀平行观测将两套自制观测系统（主机编号ＦＡ㊁ＦＢ）与一套ＭＴＵ５Ａ观测系统（主机编号２８４５）同时布置于同一位置，所有电通道观测同一方向的电场信号，所有磁道观测同一方向的磁场信号㊂图７给出了ＦＡ与图６㊀白噪声信号自检结果图７㊀时间序列对比示意ＦＢ的Ｅｘ㊁Ｅｙ时间序列对比，可以看出曲线形态一致且具有时间一致性㊂将采集的５通道天然场源ＭＴ信号，进行ＰＳＤ计算，图８给出了磁场信号的一致性对比结果，磁场信号的ＰＳＤ分布于１０－４ １０２ｎＴ／Ｈｚ区间，呈现１／ｆ趋势㊂统计其均方根相对误差，Ｈｘ＆Ｈｙ为１．１７％㊁Ｈｙ＆Ｈｚ为１．５０％㊁Ｈｘ＆Ｈｚ为０．３４％㊂图８㊀平行测试ＰＳＤ计算结果４．２．２㊀一致性观测将两套观测系统置于河北省张北县郊点位同步观测，电极距１００ｍ，连续观测整晚约１４ｈ，其中编号为２８４５的ＭＴＵ５Ａ观测系统接入Ｐｈｏｅｎｉｘ生产的ＭＴＣ⁃５０Ｈ磁传感器，编号为３０２７㊁３１７６，编号为ＦＡ㊃３８７㊃物㊀探㊀与㊀化㊀探３９卷㊀的自制观测系统接入定制的ＣＡＳ⁃１０Ｍ磁传感器，编号为７００４㊁７００５㊂图９给出了视电阻率及相位曲线㊂图中显示２条曲线具有较好的一致性，且ＦＡ在低频段表现更优，３２０ ０．００１Ｈｚ频段两台仪器ｘｙ模式视电阻率均方根相对误差为０．９５％㊂图９㊀一致性观测对比结果４．２．３㊀互参考道处理测试将ＦＡ㊁ＦＢ两套观测系统置于内蒙古化德县点位十字布站进行同步观测，电极距１００ｍ，连续观测整晚约１４ｈ㊂图１０给出了ＦＡ与ＦＢ互参考道的视电阻率及相位处理结果，其中红㊁蓝两支曲线为ＦＡ的电场与磁场的计算结果，黑㊁粉两支曲线为ＦＢ的电场与磁场的计算结果，均具有较好的一致性，３２０ ０．００１Ｈｚ频段两台仪器ｘｙ模式视电阻率均方根相对误差为１．２４％㊂图１０㊀参考道计算结果５㊀主要技术指标通道数：５（Ｅｘ㊁Ｅｙ㊁Ｈｘ㊁Ｈｙ㊁Ｈｚ）动态范围：１１９ｄＢ＠（ｆｓ＝２４００Ｈｚ㊁Ｇ＝１）观测带宽：０．０００５ ３２０Ｈｚ本底噪声：电道１０ｎＶ／Ｈｚ＠１Ｈｚ，１０ｎＶ／Ｈｚ＠０．１Ｈｚ磁道０．１ｐＴ／Ｈｚ＠１Ｈｚ，１ｐＴ／Ｈｚ＠０．１Ｈｚ增益：１，４，１６，６４可选采样率：１５０Ｈｚ，２４００Ｈｚ差模输入阻抗：＞１０ＭΩ存储空间：＞１６ＧＢ功耗：１６００ｍＷ（５通道同时观测），内置电池可连续工作７２ｈ以上体积重量：采集主机（３４ˑ３０ˑ１５ｃｍ㊁４ｋｇ（含电池））㊁磁传感器（８８ˑ４．５ｃｍ㊁单支４．５ｋｇ）与ＭＴＵ５Ａ对比的实物照片见图１１㊂图１１㊀野外测试实物６㊀结论新一代陆用ＭＴ观测系统采用嵌入式ＡＲＭ＋Ｌｉｎｕｘ技术，集成了２４位ＡＤＣ㊁ＤＴＣＸＯ㊁锂电池组，配备了低噪声电场传感器㊁低噪声轻便型感应式磁传感器㊁自检盒，使得观测系统具有高可靠㊁高性能㊁低功耗的特征，综合性能达到国际同行水平㊂满足ＭＴ野外施工要求的同时，还在一定程度上提高了观测数据质量及施工效率㊂与国外同类仪器相比，该观测系统具有较高的性价比，仅为同行的三分之一，具有良好的市场前景㊂致谢：感谢中国科学院电子学研究所提供的感应式磁传感器支持㊂参考文献：㊃４８７㊃㊀４期陈凯等：新一代陆用ＭＴ观测系统［１］㊀魏文博．我国大地电磁测深新进展及瞻望［Ｊ］．地球物理学进展，２００２，１７（２）：２４５２５４．［２］㊀滕吉文．中国地球物理仪器和实验设备研究与研制的发展与导向［Ｊ］．地球物理学进展，２００５，２０（２）：２７６２８１．［３］㊀滕吉文．强化第二深度空间金属矿产资源探查，加速发展地球物理勘探新技术与仪器设备的研制及产业化［Ｊ］．地球物理学进展，２０１０，２５（３）：７２９７４８［４］㊀吴海成．中国物探仪器发展博览 地球物理学会６０年发展之见证［Ｊ］．地球物理学进展，２００７，２２（４）：１３３８１３４３．［５］㊀董树文，李廷栋，ＳｉｎｏＰｒｏｂｅ团队．深部探测技术与实验研究（Ｓｉ⁃ｎｏＰｒｏｂｅ）［Ｊ］．地球学报，２０１１，３２（ｓ１）：３２３．［６］㊀魏文博，金胜，叶高峰，等．中国大陆岩石圈导电性结构研究 大陆电磁参数 标准网 实验（ＳｉｎｏＰｒｏｂｅ⁃０１）［Ｊ］．地质学报，２０１０，８４（６）：７８８８００．［７］㊀金胜，张乐天，魏文博，等．中国大陆深探测的大地电磁测深研究［Ｊ］，地质学报，２０１０，８４（６）：８０８８１７．［８］㊀林品荣，郭鹏，石福升，等．大深度多功能电磁探测技术研究［Ｊ］．地球学报，２０１０，３１（２）：１４９１５４．［９］㊀王言章．混场源电磁探测关键技术研究［Ｄ］．长春：吉林大学，２０１０．［１０］张文秀，林君，刘立超，等．分布式电磁探测宽频数据采集系统设计与实现［Ｊ］．吉林大学学报：工学版，２０１２（０６）：１４２６－１４３１．［１１］仇洁婷，陈儒军，何展翔．嵌入式系统在电磁法勘探仪器中的应用概述［Ｊ］．地球物理学进展，２０１１（２）：７４６７５３．［１２］蒋奇云．广域电磁测深仪关键技术研究［Ｄ］．长沙：中南大学，２０１０．［１３］黄大年，于平，底青云．地球深部探测关键技术装备研发现状及趋势［Ｊ］．吉林大学学报：地球科学版，２０１２（５）：１４８５１４９６．［１４］陈凯，邓明，张启升，等．海底可控源电磁测量电路的Ｌｉｎｕｘ驱动程序［Ｊ］．地球物理学进展，２００９，２４（４）：１４９９１５０６．［１５］陈凯，邓明，魏文博，等．ＷＭＴ⁃１大地电磁采集器［Ｊ］．仪表技术与传感器，２０１２（３）：８５８７．ＡｎｅｗｍａｇｎｅｔｏｔｅｌｌｕｒｉｃｒｅｃｅｉｖｅｒＣＨＥＮＫａｉ，ＷＥＩＷｅｎ⁃Ｂｏ，ＤＥＮＧＭｉｎｇ，ＪＩＮＧＪｉａｎ⁃Ｅｎ，ＷＡＮＧＭｅｎｇ（ＳｃｈｏｏｌｏｆＧｅｏｐｈｙｓｉｃｓ＆Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ，ＣｈｉｎａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＧｅｏｓｃｉｅｎｃｅｓ，Ｂｅｉｊｉｎｇ㊀１０００８３，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｍａｇｎｅｔｏｔｅｌｌｕｒｉｃｍｅｔｈｏｄ（ＭＴ）ｉｓａｎｅｆｆｅｃｔｉｖｅｍｅａｎｓｔｏｄｅｔｅｃｔｔｈｅｉｎｔｅｒｉｏｒｏｆｔｈｅＥａｒｔｈ．Ｉｔｉｓｏｎｅｏｆｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｈｏｔｓｐｏｔｓａｍｏｎｇｇｅｏｐｈｙｓｉｃｉｓｔｓ．ＴｈｅｆｉｅｌｄｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍｉｓｔｈｅｆｏｕｎｄａｔｉｏｎｏｆＭＴｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ．Ｔｈｉｓｍｅｔｈｏｄｒｅｑｕｉｒｅｓａｎｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍｗｉｔｈｓｏｍｅｇｏｏｄｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ，ｓｕｃｈａｓｈｉｇｈｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ，ｈｉｇｈｐｒｅｃｉｓｉｏｎ，ｍｕｌｔｉ⁃ｒｅｃｅｉｖｅｒｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎａｎｄｌｉｇｈｔｗｅｉｇｈｔ．Ｔｈｅｒｅｃｅｉｖｅｒｉｎ⁃ｔｅｇｒａｔｅｓｅｍｂｅｄｄｅｄｃｏｍｐｕｔｅｒ，ＤＴＣＸＯ，２４ＢｉｔｓＡＤＣ，ｌｉｔｈｉｕｍｂａｔｔｅｒｉｅｓａｎｄｏｔｈｅｒｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ．Ｔｈｅｔｙｐｉｃａｌｄｙｎａｍｉｃｒａｎｇｅｉｓ１１９ｄＢ＠（ｆｓ＝２４００Ｈｚ），ａｎｄｔｈｅｐｏｗｅｒｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎｉｓａｂｏｕｔ１６００ｍＷ．Ｔｈｅｒｅｃｅｉｖｅｒｉｓｅｑｕｉｐｐｅｄｗｉｔｈｌｏｗ⁃ｎｏｉｓｅ，ｌｉｇｈｔｗｅｉｇｈｔｉｎｄｕｃｔｉｖｅｍａｇ⁃ｎｅｔｉｃｓｅｎｓｏｒｓ，ｅｌｅｃｔｒｉｃｆｉｅｌｄｓｅｎｓｏｒｓ，ａｎｄｓｅｌｆ⁃ｔｅｓｔｂｏｘ，ｔｈｕｓｅｎｓｕｒｉｎｇｔｈｅｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙｏｆｔｈｅｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ．Ｉｔｈａｓｉｍｐｒｏｖｅｄｔｈｅｑｕａｌｉｔｙｏｆｆｉｅｌｄｄａｔａａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ，ａｎｄｔｈｅｅｑｕｉｐｍｅｎｔｉｓｍｏｒｅｐｏｒｔａｂｌｅ．Ｓｅｖｅｒａｌｉｎｄｏｏｒａｎｄｆｉｅｌｄｔｅｓｔｓｈａｖｅｖｅｒｉｆｉｅｄｔｈｅｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙｏｆｔｈｅｒｅｃｅｉｖｅｒ．Ｔｈｅｐｅｒ⁃ｆｏｒｍａｎｃｅａｎｄｐｏｒｔａｂｉｌｉｔｙｃｏｕｌｄｍｅｅｔｔｈｅｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓｏｆｌａｎｄＭＴｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｍａｇｎｅｔｏｔｅｌｌｕｒｉｃ；ＭＴｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍ；ｈｉｇｈｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ；ｔｉｍｅｓｙｎｃｈｒｏｍｅｉｔｙ；ｌｏｗｅｒｐｏｗｅｒ作者简介：陈凯（１９８４－），男，２００８年于中国地质大学（北京）获硕士学位，现为中国地质大学（北京）实验师，主要研究方向为电磁法仪器开发㊂Ｅ⁃ｍａｉｌ：ｃｋ＠ｃｕｇｂ．ｅｄｕ．ｃｎ通讯作者：魏文博，１９６９年于北京地质学院获得学士学位，现为中国地质大学（北京）教授，主要研究方向为电法勘探㊂Ｅ⁃ｍａｉｌ：ｗｗｂ５１３０＠ｃｕｇｂ．ｅｄｕ．ｃｎ㊃５８７㊃。