CN102707320A - 自动去除激发极化测量中电磁耦合的方法及装置 - Google Patents

Abstract

自动去除激发极化测量中电磁耦合的方法及装置，其方法包括以下步骤：（1）向地下发送特殊波形脉冲电流，用特殊波形脉冲电流作为激发极化法的激励电流源；（2）接收特殊波形脉冲电流的地电响应，地电响应为含有激发极化电位差、电磁耦合电位差和直流电位差的地电响应；对所述地电响应进行积分，自动去除激发极化测量中遇到的电磁耦合电位差，然后分别提取出单纯的激发极化电位差或直流电位差。本发明还包括自动去除激发极化测量中电磁耦合的装置。使用本发明，能够在进行激发极化测量过程中自动去除电磁耦合影响，提取出反映深部矿产资源地下信息，有利于加大激发极化法的勘查深度，提高激发极化法的勘查效果，为发展经济提供更多的矿产资源。

Description

自动去除激发极化测量中电磁耦合的方法及装置

技术领域

本发明涉及一种勘查地球物理领域自动去除激发极化测量中电磁耦合的方法及装置。

背景技术

电磁耦合是一种因电（磁）场随时间变化而引起的电磁感应现象。电（磁）场随时间变化越剧烈，电磁耦合越强，其对激发极化测量的影响越严重。

随着经济快速发展，浅部矿产资源被大量开发，迫切需要加大激发极化法的勘查深度，要求采用更大的极距。极距加大后激发极化测量中的电磁耦合干扰更加凸显出来（因为电磁耦合的影响程度与极距的平方成正比），严重影响了激发极化法的地质效果。

为了减小激发极化测量中的电磁耦合，过去曾经采用过推迟测量激发极化的时间，待电磁耦合的尖峰过去之后、电磁耦合电位差趋于消失的时刻才测量激发极化的办法。但是，由于激发极化本身也是一个随时间逐渐衰减、消失的过程，等到电磁耦合归于消失的时刻，激发极化自身也大部分衰减，只能测量到很小的一点残余激发极化电位差。所以用推迟测量时间的办法克服电磁耦合，效果不好。另外，过去也曾采用通过对电磁耦合电位差进行校正的办法，来减小激发极化测量中的电磁耦合，但校正要求对当地的电磁耦合有事先的了解，并且需要增加野外或室内计算工作量，工作繁琐，效果也不好。至今还没有一种自动去除激发极化测量中电磁耦合的方法及装置。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，克服现有技术存在的上述缺陷，提供一种工作效率高，适用范围广的自动去除激发极化测量中电磁耦合的方法及装置。

本发明依据的原理：激发极化法需要通过两个供电电极向地下发送激励电流，常用的激励电流波形有等宽度双极性矩形波和双频合成电流波形等。根据电磁感应定律，变化的电（磁）场将感应产生变化的磁（电）场，感生的电动势与磁通量变化的速率成正比：

                          （1）

式中

是感应产生的电动势，

是穿过回路的磁通量。以中间梯度排列为例，在脉冲电流的上升沿和下降沿，场随时间变化很快，电磁感应非常强烈，而在脉冲电流的水平段，场随时间基本没有变化，电磁感应归于消失。接收到的电位差实际上是供入地下的电流引起的直流电位差、电磁耦合电位差与激发极化电位差三者的叠加。电磁感应是通过被测量的大地耦合到接收机输入端的，激发极化法中把这种电磁感应称为电磁耦合。

由于电磁耦合的影响，电流脉冲刚一接通时，场随时间变化很快，

，激起一个感应电位差（即电磁耦合电位差）高峰。过了一小段时间之后，脉冲电流进入水平段，基本不随时间变化，

，感应电位差也迅速下降，最后缓慢地衰减到0。因此电流脉冲刚一接通时的感应电位差呈尖峰状。

激发极化电位差则是由于电子导体与离子溶液界面上积累的附加电荷引起的。电流脉冲开通之时，附加电荷尚未积累，激发极化电位差为0。随着电流接通的时间逐渐增长，附加电荷逐渐积累，激发极化电位差也随之增大。

研究表明，电流接通时间足够长，积累电荷逐渐达到饱和，激发极化电位差也渐渐饱和，趋于稳定。电流脉冲开通后的水平段，激发极化电位差与供入地下的电流形成的直流电位差叠加在一起，占总电位差的主要部分。这时电磁耦合的尖峰已经逝去，其在总电位差中所占的份额很小。

电流脉冲接通时，供入地下的直流电位差、电磁耦合电位差以及激发极化电位差符号相同，三者是相加关系。

电流脉冲切断时，与开通时既有相似之处，又有不同之点。

电流脉冲刚一切断，场变化很快，

，激起一个反向的感应电位差尖峰。过了尖峰之后，场基本不随时间变化，

，反向感应电位差也迅速消失，最后缓慢地上升到0。因此电流脉冲刚一切断时的感应电位差呈负向的尖峰状。

电流脉冲切断后，供入地下的电流为0，它引起的直流电位差也不复存在。激发极化的积累电荷则通过周围大地放电，激发极化电位差先快后慢地衰减到0。

电流脉冲切断后，不存在供入地下的电流，只有负向的电磁耦合电位差尖峰和正向的、逐渐衰减消失的激发极化电位差，二者方向相反，互相抵消。特别是在电流脉冲刚一切断的瞬间，正是激发极化电位差较强的时段，由于负向电磁耦合尖峰很大，又与激发极化电位差方向相反，几乎完全抵消、掩盖了激发极化的信息。

根据这一原理，确定本发明之自动去除激发极化测量中电磁耦合的方法，包括以下步骤：（1）向地下发送特殊波形脉冲电流，用所述特殊波形脉冲电流作为激发极化法的激励电流源；（2）接收所述特殊波形脉冲电流的地电响应，所述地电响应为含有激发极化电位差、电磁耦合电位差和直流电位差的地电响应；对所述地电响应进行积分，自动去除激发极化测量中遇到的电磁耦合电位差，然后分别提取出单纯的激发极化电位差或直流电位差。

进一步，所述步骤（1）中，特殊波形脉冲电流为由至少两种不同持续时间的脉冲电流构成的合成电流，它的一个周期记为T，分为两个时间相等的半周期，分别称为前半周期（0—T/2）和后半周期（T/2—T），每个半周期又分为两个夸特，每夸特为1/4周期；前半周期的第一个夸特（0—T/4），由n个持续时间为t₁的矩形电流短脉冲构成，t₁的取值范围为

；相邻短脉冲之间的间隔时间记为t₂，n个短脉冲和n个间隔与周期T的关系为：

，

为正整数，称为脉冲数，n的取值范围

，常用值为

；单个短脉冲的持续时间t₁与相邻短脉冲之间的间隔时间t₂之比称为占空比，其取值范围

，其常用值为1；前半周期的第二个夸特（T/4—T/2），由一个持续时间为t ₁的电流长脉冲及紧随其后的间断时间t ₂构成；电流长脉冲持续时间t ₁即脉冲宽度与间断时间t ₂之间的关系为：

，

；长脉冲与短脉冲宽度之比

；短脉冲和长脉冲的脉冲高度相等，即短脉冲电流强度和长脉冲电流强度相等。

后半周期（T/2—T）电流波形与前半周期完全相同，而电流方向相反；即后半周期的第一个夸特（T/2—3T/4），由n个持续时间为t₁的矩形电流短脉冲构成；相邻短脉冲之间的间隔时间记为t₂；n个短脉冲和n个间隔满足：

，

 为正整数，称为脉冲数；单个短脉冲的持续时间t₁与相邻短脉冲之间的间隔时间t₂之比称为占空比，其取值范围

，其常用值为1；后半周期的第二个夸特（3T/4—T），由一个持续时间为t ₁的电流长脉冲及紧随其后的间断时间t ₂构成；相互之间的关系为：

，

；长脉冲与短脉冲宽度之比

；短脉冲和长脉冲的脉冲高度相等，即短脉冲电流强度和长脉冲电流强度相等。

所述脉冲电流的波形是一周期函数，其它各周期与上述周期完全相同。

在所述脉冲电流的激励下，地下的响应电位差特征如下：前半周期的第一个夸特（0→T/4），由宽度为t₁的短脉冲电流构成。在这样的短脉冲电流的激励下，响应的电位差在脉冲上升沿和下降沿均出现较强的电磁耦合尖峰，脉冲的水平段则主要由供电引起的直流电位差构成。因短脉冲频率高，宽度窄，持续时间短，界面上积累的电荷少，激发极化电位差小，不占主要地位。前半周期的第二个夸特（T/4→T/2），由一个持续时间为t ₁的的长脉冲电流构成。在这样的电流激励下，虽然脉冲的上升沿和下降沿也出现电磁耦合尖峰，但因脉冲宽，持续时间长，界面上电荷积累充分，激发极化基本达到了饱和，电位差大。脉冲电流水平段测量电位差主要由供电直流电位差和激发极化电位差叠加构成。这时电磁耦合的尖峰已经过去，其在总电位差中占有的份额很小。该脉冲电流切断后，剩余的激发极化电位差（被电磁耦合抵消之后）也比短脉冲的大，其衰减持续时间也较长，而直流电位差消失。

所述脉冲电流波形的后半周期的响应电位差变化特点与前半周期的完全相同，但符号相反，不再赘述。

通过对地电响应波形积分，能够消去电磁耦合而保存激发极化。原理如下。

记整个周期的时间为T，整个周期分为四个相等的时间段：0→T/4, T/4→T/2, T/2→3T/4以及3T/4→T。分别用

，

和

表示电磁耦合电位差、直流电位差以及激发极化电位差，用表示观测到的总电位差，则各时间段的总电位差主要构成如下： 

0→T/4：          

                             （2）

T/4→T/2：        

                        （3）

T/2→3T/4：       

                             （4）

3T/4→T：         

                         （5）

以T/4为一个时间段，从0→T对测量到的总电位差积分，有

               （6）

由于脉冲上升沿与下降沿的电磁耦合正负抵消，上式右边的第一、二个积分可计算为

                   （7）

           （8）

其中

表示在区间

内激发极化电位差的某个平均值。（6）式中的第三、四个积分，其结果与第一、二个积分数值相同而符号相反，不一一写出。

由此可见，0→T/4取得的电位差是

 ，T/4→T/2取得的电位差是

 ，后者减去前者就得到差值

，此差值就是地下的激发极化效应。用直流电位差

对进行归一化，即得激发极化参数：

                             （9）

在特殊波形前半周期的第二个1/4周期（T/4—T/2），对电磁耦合衰减后的响应电位差进行积分，还可以得到时间域的激发极化参数充电率。

                           （10） 

其中积分时间段

是指电磁耦合大部衰减后的时间段。

    综上所述，采用本发明提出的特殊波形脉冲电流供入地下，对来自地下的地电响应（它既含有电磁耦合电位差，又含有激发极化电位差以及直流电位差）进行积分，不需要增加其它的附加装置或室内计算改正，就能够直接地、在测量过程中自动地去除激发极化测量中含有的电磁耦合电位差，保留并自动提取出地下的激发极化参数和直流电法参数。

为了实现本发明的方法，专门设计了发送特殊波形脉冲电流的激发极化发送机，和接收发送机发送到地下的特殊波形脉冲电流在地中形成的电场，并自动计算出不包含感应耦合的激发极化响应的接收机。

所述激发极化发送机包括控制装置和电流源，所述控制装置包括晶体振荡器，晶体振荡器两端分别与卫星信号同步器和分频器Ⅰ相连，分频器Ⅰ和分频器Ⅱ相连，分频器Ⅰ、分频器Ⅱ均和混频器相连，混频器与电---光变换器相连；所述电流源部分包括直流高压电源和逆变器，直流高压电源和逆变器相连，电---光变换器和逆变器相连。

所述接收机包括前置放大器，前置放大器与滤波器相连，滤波器与主放大器相连，主放大器与A/D转换器相连，A/D转换器与存储器相连，存储器与中央处理器计算器双向连接，存储器与显示器相连，卫星信号同步器通过控制器分别与主放大器、A/D转换器、存储器和计算器相连；所述计算器内部设有积分芯片。

本发明激发极化测量中自动去除电磁耦合的方法及装置，能够在进行激发极化测量的过程中自动去除电磁耦合的影响，提取出反应深部矿产资源的地下信息，有利于加大激发极化法的勘查深度，提高激发极化法的勘查效果，为发展经济提供更多的矿产资源。

附图说明

图1（a）为现有激发极化测量中激励电流波形的一种等宽度双极性矩形波示意图；

图1（b）为现有激发极化测量中激励电流波形的一种双频合成电流波形示意图； 

图2为矩形脉冲激励下，电磁耦合、激发极化以及直流电位差各自的曲线特征以及彼此叠加的示意图；

图3为本发明之特殊波形脉冲电流波形图；

图4为特殊波形脉冲电流激励下，含有电磁耦合、直流电位和激发极化的地电响应波形图；

图5为对响应电位差进行积分的示意图；

图6为使用本发明的方法获得时间域激发极化参数的示意图；

图7为本发明之发送机结构框图；

图8为本发明之接收机结构框图。

具体实施方式

以下结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

激发极化法需要通过两个供电电极向地下发送激励电流，常用的激励电流波形有等宽度双极性矩形波（参见图1（a））和双频合成电流波形（图1（b））等。为了消除激发极化测量中电磁耦合的严重影响，前人曾经提出的多种方法都不能达到理想效果。之前的方法或者要增加野外工作量，或者要增加室内计算。

以矩形脉冲激励为例，对本发明所依据的原理进行进一步说明。

图2中，A表示电流脉冲接通时的激发极化电位差，B表示电流脉冲接通时的电磁耦合电位差，C表示电流脉冲接通时的供入地下的直流电位差，A+B+C表示电流脉冲接通时的激发极化电位差、电磁耦合电位差以及供入地下的直流电位差三者的叠加，A′表示电流脉冲切断时的激发极化电位差，B′表示电流脉冲切断时的电磁耦合电位差，A′+ B′表示电流脉冲切断时的激发极化电位差和电磁耦合电位差二者的叠加。

由图2可知，电流脉冲接通时，直流电位差C、电磁耦合电位差（即感应电位差）B以及激发极化电位差A符号相同，三者是相加关系A+B+C。

电流脉冲切断时，与开通时既有相似之处，又有不同之点。

电流脉冲刚一切断，激起一个反向的电磁耦合电位差（即感应电位差）B′尖峰。过了尖峰之后，场基本不随时间变化，反向电磁耦合电位差B′也迅速消失，最后缓慢地上升到0。因此电流脉冲刚一切断时的电磁耦合电位差B′呈负向的尖峰状。

电流脉冲切断后，供入地下的电流为0，它引起的直流电位差也不复存在。激发极化电位差A′也先快后慢地衰减到0。

电流脉冲切断后，不存在供入地下的电流，只有负向的电磁耦合电位差B′尖峰和正向的、逐渐衰减消失的激发极化电位差A′，二者方向相反，互相抵消。特别是在电流脉冲刚一切断的瞬间，正是激发极化电位差A′较强的时段，由于负向电磁耦合尖峰很大，又与激发极化电位差A′方向相反，几乎完全抵消、掩盖了激发极化的信息。

本发明之自动去除激发极化测量中电磁耦合的方法，包括以下步骤：（1）向地下发送特殊波形脉冲电流，用所述特殊波形脉冲电流作为激发极化法的激励电流源；（2）接收所述特殊波形脉冲电流的地电响应，所述地电响应为含有激发极化电位差、电磁耦合电位差和直流电位差的地电响应；对所述地电响应进行积分，自动去除激发极化测量中遇到的电磁耦合电位差，然后分别提取出单纯的激发极化电位差或直流电位差。

参照图3，所述步骤（1）中，特殊波形脉冲电流为由至少两种不同持续时间的脉冲电流构成的合成电流，它的一个周期记为T，分为两个时间相等的半周期，分别称为前半周期（0—T/2）和后半周期（T/2—T），每个半周期又分为两个夸特，每夸特为1/4周期；前半周期的第一个夸特（0—T/4），由n个持续时间为t₁的矩形电流短脉冲构成，t₁的取值范围为，本实施例中t ₁ 为2s；相邻短脉冲之间的间隔时间记为t₂，n个短脉冲和n个间隔与周期T的关系为：

，

为正整数，称为脉冲数，n的取值范围

，常用值为

；本实施例中，t₂为2s,n为10，单个短脉冲的持续时间t₁与相邻短脉冲之间的间隔时间t₂之比称为占空比，其取值范围

，本实施例中，

=1；前半周期的第二个夸特（T/4—T/2），由一个持续时间为t ₁的电流长脉冲及紧随其后的间断时间t ₂构成；电流长脉冲持续时间t ₁即脉冲宽度与间断时间t ₂之间的关系为：

，

；长脉冲与短脉冲宽度之比

；本实施例中，t ₁为20s，t ₂为20s；短脉冲和长脉冲的脉冲高度相等，即短脉冲电流强度和长脉冲电流强度相等。

后半周期（T/2—T）电流波形与前半周期完全相同，而电流方向相反；即后半周期的第一个夸特（T/2—3T/4），由n个持续时间为t₁的矩形电流短脉冲构成，本实施例中t ₁ 为2s；相邻短脉冲之间的间隔时间记为t₂；n个短脉冲和n个间隔满足：，

为正整数，称为脉冲数；本实施例中，t₂为2s,n为10，单个短脉冲的持续时间t₁与相邻短脉冲之间的间隔时间t₂之比称为占空比，其取值范围，本实施例中，

=1；后半周期的第二个夸特（3T/4—T），由一个持续时间为t ₁的电流长脉冲及紧随其后的间断时间t ₂构成；相互之间的关系为：

，；长脉冲与短脉冲宽度之比

；本实施例中，t ₁为20s，t ₂为20s；短脉冲和长脉冲的脉冲高度相等，即短脉冲电流强度和长脉冲电流强度相等。

所述脉冲电流的波形是一周期函数，其它各周期与上述周期完全相同。

图4中，D表示前T/4（第一夸特）在特殊波形脉冲电流激励下，出现于短脉冲上升沿的电磁耦合响应电位差正尖峰；E、F分别表示前T/4（第一夸特）在特殊波形脉冲电流激励下，短脉冲水平段的响应直流电位差以及激发极化响应电位差；G表示前T/4（第一夸特）在特殊波形脉冲电流激励下，出现于短脉冲下降沿的电磁耦合响应电位差负尖峰；H表示短脉冲断电后的、逐渐衰减的激发极化响应电位差；I表示第二个T/4（第二夸特）在特殊波形脉冲电流激励下，出现在长脉冲上升沿的电磁耦合响应电位差正尖峰；J表示第二个T/4（第二夸特）在特殊波形脉冲电流激励下，长脉冲水平段的响应直流电位差与基本达到饱和的激发极化响应电位差的叠加；K表示第二个T/4（第二夸特）在特殊波形脉冲电流激励下，出现于长脉冲下降沿的电磁耦合响应电位差负尖峰；L表示长脉冲断电后,逐渐衰减的激发极化响应电位差。

参照图4，在所述脉冲电流的激励下，地下的响应电位差特征如下：前半周期的第一个夸特（0→T/4），由宽度为t₁的短脉冲电流构成。在这样的短脉冲电流的激励下，响应的电位差在脉冲上升沿和下降沿均出现较强的电磁耦合尖峰（参见图4中的D和G），脉冲的水平段则主要由供电引起的直流电位差E构成。因短脉冲频率高，宽度窄，持续时间短，界面上积累的电荷少，激发极化电位差H小，不占主要地位。前半周期的第二个夸特（T/4→T/2），由一个持续时间为t ₁的的长脉冲电流构成。在这样的电流激励下，虽然脉冲的上升沿和下降沿也出现电磁耦合尖峰（参见图4中的I和K），但因脉冲宽，持续时间长，界面上电荷积累充分，激发极化基本达到了饱和，电位差大。脉冲电流水平段测量电位差主要由供电直流电位差和激发极化电位差叠加（参见图4中的J）构成。这时电磁耦合的尖峰已经过去，其在总电位差中占有的份额很小。该脉冲电流切断后，剩余的激发极化电位差L（被电磁耦合抵消之后）也比短脉冲的大，其衰减持续时间也较长，而直流电位差消失。

所述脉冲电流波形的后半周期的响应电位差变化特点与前半周期的完全相同，但符号相反，不再赘述。

通过对图4所示的地电响应波形积分，能够消去电磁耦合而保存激发极化。原理如下。

图5为对响应电位差进行积分的示意图。图5中，记整个周期的时间为T，整个周期分为四个相等的时间段：0→T/4, T/4→T/2, T/2→3T/4以及3T/4→T。M表示前T/4（第一夸特），短脉冲上升沿电磁耦合的正尖峰面积；N表示短脉冲下降沿电磁耦合的负尖峰面积；O表示长脉冲上升沿电磁耦合的正尖峰面积；P表示长脉冲下降沿电磁耦合的负尖峰面积；Q表示短脉冲水平段的激发极化电位差和直流电位差的面积；R表示长脉冲水平段的激发极化电位差和直流电位差的面积。

积分实际上就是求某区间上曲线与坐标之间所辖的面积。参照图5，前T/4（第一夸特）段，短脉冲上升沿电磁耦合的正尖峰面积M与下降沿电磁耦合的负尖峰面积N相等，互相抵消。直流电位差和激发极化电位差（参见图5中Q）则保留下来。前T/4（第一夸特）积分结果主要是直流电位差（含有不大的激发极化电位差）。在第二个T/4（第二夸特），长脉冲上升沿电磁耦合的正尖峰面积O和长脉冲下降沿电磁耦合的负尖峰面积P相等，互相抵消。第二个T/4（第二夸特）积分结果则是激发极化电位差与直流电位差的叠加面积R。R减去Q便得到了单纯的激发极化电位差。也就是说自动去除了电磁耦合而提取了激发极化信息。

脉冲电流特殊波形的后半周期对响应电位差的积分结果与前半周期的完全相同，但符号相反，不再赘述。

参照图6，在特殊波形第二个1/4周期（T/4—T/2）的时间段，对对电磁耦合衰减后的响应电位差进行积分，还可得到时间域的激发极化参数充电率。 

实现本发明之自动去除激发极化测量中电磁耦合方法的装置，由发送特殊波形脉冲电流的激发极化发送机和与之配套的通过积分自动除去激发极化测量中电磁耦合的接收特殊波形脉冲电流地电响应的接收机组成。

参照图7，所述激发极化发送机包括控制装置和电流源，所述控制装置包括晶体振荡器，晶体振荡器两端分别与卫星信号同步器和分频器Ⅰ相连，分频器Ⅰ和分频器Ⅱ相连，分频器Ⅰ、分频器Ⅱ均和混频器相连，混频器与电---光变换器相连；所述电流源部分包括直流高压电源和逆变器，直流高压电源和逆变器相连，电---光变换器和逆变器相连。

参照图8，所述接收特殊波形脉冲电流地电响应的接收机包括前置放大器，前置放大器与滤波器相连，滤波器与主放大器相连，主放大器与A/D转换器相连，A/D转换器与存储器相连，存储器与中央处理器计算器双向连接，存储器与显示器相连，卫星信号同步器通过控制器分别与主放大器、A/D转换器、存储器和计算器相连；所述计算器内部设有积分芯片。

通过积分芯片可对特殊波形的地电响应进行积分，自动消去其中的电磁耦合而保留其中的激发极化和直流电位差，然后由计算器自动计算出激发极化电位差、直流电位差以及其它的激发极化参数。

Claims (4)

1.自动去除激发极化测量中电磁耦合的方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）向地下发送特殊波形脉冲电流，用所述特殊波形脉冲电流作为激发极化法的激励电流源；（2）接收所述特殊波形脉冲电流的地电响应，所述地电响应为含有激发极化电位差、电磁耦合电位差和直流电位差的地电响应；对所述地电响应进行积分，自动去除激发极化测量中遇到的电磁耦合电位差，然后分别提取出单纯的激发极化电位差或直流电位差。

2.根据权利要求1所述的自动去除激发极化测量中电磁耦合的方法，其特征在于，所述步骤（1）中，特殊波形脉冲电流为，由至少两种不同持续时间的脉冲电流构成的合成电流，它的一个周期记为T，分为两个时间相等的半周期，分别称为前半周期0—T/2和后半周期T/2—T，每个半周期又分为两个夸特，每夸特为1/4周期；前半周期的第一个夸特0—T/4，由n个持续时间为t₁的矩形电流短脉冲构成，t₁的取值范围为                                                ；相邻短脉冲之间的间隔时间记为t₂，n个短脉冲和n个间隔与周期T的关系为：

，

为正整数，称为脉冲数，其取值范围

，常用值为

；单个短脉冲的持续时间t₁与相邻短脉冲之间的间隔时间t₂之比称为占空比，其取值范围

，其常用值为1；前半周期的第二个夸特T/4—T/2，由一个持续时间为t ₁的电流长脉冲及紧随其后的间断时间t ₂构成；电流长脉冲持续时间t ₁即脉冲宽度与间断时间t ₂之间的关系为：，

；长脉冲与短脉冲宽度之比

；短脉冲和长脉冲的脉冲高度相等，即短脉冲电流强度和长脉冲电流强度相等；

后半周期T/2—T电流波形与前半周期完全相同，而电流方向相反；即后半周期的第一个夸特T/2—3T/4，由n个持续时间为t₁的矩形电流短脉冲构成；相邻短脉冲之间的间隔时间记为t₂；n个短脉冲和n个间隔满足：

，

 为正整数，称为脉冲数，

的取值范围与前半周期相同；单个短脉冲的持续时间t₁与相邻短脉冲之间的间隔时间t₂之比称为占空比，其取值范围

，其常用值为1；后半周期的第二个夸特3T/4—T，由一个持续时间为t ₁的电流长脉冲及紧随其后的间断时间t ₂构成；相互之间的关系为：，

；长脉冲与短脉冲宽度之比

；短脉冲和长脉冲的脉冲高度相等，即短脉冲电流强度和长脉冲电流强度相等。

3.一种实施权利要求1或2所述自动去除激发极化测量中电磁耦合的方法的专用装置，其特征在于，包括发送特殊波形脉冲电流的激发极化发送机，和接收发送机发送到地下的特殊波形脉冲电流在地中形成的电场，并自动计算出不包含感应耦合的激发极化响应的接收机。

4.如权利要求3所述实施自动去除激发极化测量中电磁耦合的方法的专用装置，其特征在于，所述发送特殊波形脉冲电流的激发极化发送机包括晶体振荡器，晶体振荡器两端分别与卫星信号同步器和分频器Ⅰ相连，分频器Ⅰ和分频器Ⅱ相连，分频器Ⅰ、分频器Ⅱ均和混频器相连，混频器与电---光变换器相连；所述电流源部分包括直流高压电源和逆变器，直流高压电源和逆变器相连，电---光变换器和逆变器相连；

所述接收机包括前置放大器，前置放大器与滤波器相连，滤波器与主放大器相连，主放大器与A/D转换器相连，A/D转换器与存储器相连，存储器与中央处理器计算器双向连接，存储器与显示器相连，卫星信号同步器通过控制器分别与主放大器、A/D转换器、存储器和计算器相连；所述计算器内部设有积分芯片。

Images