CN107783196A

CN107783196A - 一种瞬变电磁仪发射机

Info

Publication number: CN107783196A
Application number: CN201711174106.3A
Authority: CN
Inventors: 王广君; 李轩; 刘刚; 徐彩凤; 邓学宁; 姜建金; 程宇涛; 马成勇
Original assignee: China University of Geosciences
Current assignee: China University of Geosciences
Priority date: 2017-11-22
Filing date: 2017-11-22
Publication date: 2018-03-09
Anticipated expiration: 2037-11-22
Also published as: CN107783196B

Abstract

本发明提供了一种瞬变电磁仪发射机，包括电源电路、双极性脉冲发生电路以及逻辑控制电路，电源电路输出连续且大小可调的电压，且开关频率、储能电感、输出电容和输出滤波器截止频率满足一定条件，60V充电电池输出端连接电源电路的输入端，电源电路的输出端连接双极性脉冲发生电路的输入端，12V充电电池用于给逻辑控制电路供电，逻辑控制电路用于驱动双极性脉冲发生电路；双极性脉冲发生电路产生幅度可调，频率可调的双极性脉冲电流输入至发射线圈，以产生一次场信号；逻辑控制电路用于实现人机交互，与接收机通信和对电信号的采集显示功能。本发明能够解决目前的电磁勘探仪器的硬件设备性能及关断时间影响的技术缺陷，本发明可广泛应用于电法勘探领域中。

Description

一种瞬变电磁仪发射机

技术领域

本发明涉及电法勘探领域，尤其涉及瞬变电磁法方面，更具体地说，涉及一种瞬变电磁仪发射机。

背景技术

电法勘探是根据地壳中各类岩石或矿体的电磁学性质(如导电性、导磁性、介电性) 和电化学特性的差异，通过对人工或天然电场、电磁场或电化学场的空间分布规律和时间特性的观测和研究，寻找不同类型有用矿床和查明地质构造及解决地质问题的地球物理勘探方法。因为地壳是由不同的岩石、矿体和各种地质构造所组成，它们具有不同的导电性、导磁性、介电性和电化学性质。所以根据这些性质及其空间分布规律和时间特性，人们可以推断矿体或地质构造的赋存状态(形状、大小、位置、产状和埋藏深度)和物性参数等，从而达到勘探的目的。

瞬变电磁法是利用不接地或接地线源向地下发送一次场，一次场的作用是使地下物质产生极化效应，受到激发的地下物质，会自发产生一个二次场，二次场信号向地上传播的过程中，通过接收线框接收并采集这一信号，根据二次场信号的衰减曲线特征，就可以判断地下不同深度地质体的电性特征及规模大小等。

在早期信号中，二次场受到一次场的影响大，国内外很多仪器都有延迟时间(关断时间)这一参数，目的是丢弃该时间段内的数据，这导致探测存在一定的超浅层盲区，盲区从地表开始向地下0～50米，这段时间内(0～10us)所采集的数据无效。关断时间内二次场持续受到一次场的影响，是不可避免的，关断时间是影响探测深度与分辨率的关键因素，一方面，需要提高硬件设备的性能，对电子元器件做精细的考虑，通过对数据处理的方法也能尽可能减小关断时间所带来的影响。传感器的好坏也会影响，接收线圈传感器基于电磁感应原理接收周围空间的磁场信号，并转化为感应电动势信号。

本发明中的一方面，由于接收线圈自身的电阻、寄生电容与电感，而存在线圈自身的谐振频率，线圈输出信号在临近谐振频率时发生畸变，并联匹配电阻可以抑制线圈谐振频率，扩展线圈频率线性响应范围。瞬变电磁勘探存在的浅部盲区主要是因为有这个过渡过程，通常的做法并没有考虑这一差异，直接对实际测得的数据进行反演，这样才导致了勘测精度的下降。另一方面，由于瞬变电磁信法的探测深度主要由信号衰减进入噪声区的时间决定，传感器的噪声越低，瞬变电磁信号后进入噪声区的时刻越晚，越能增大探测深度，仪表运放的同相输入端和反向输入端分别接至内部的两个运放的输入端，再经第三级运放后输出，这种结构采用了经典的差分电路，信噪比极高。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对上述目前的电磁勘探仪器的勘测精度不高、信噪比较低的技术缺陷，提供了一种瞬变电磁仪发射机来解决上述缺陷。

根据本发明的其中一方面，本发明为解决其技术问题，提供了一种，包含：

一种瞬变电磁仪发射机，其特征在于，包括用于输出连续且大小可调的电压的电源电路、双极性脉冲发生电路及逻辑控制电路，所述双极性脉冲发生电路用于接收电源电路的输出以及逻辑控制电平，并根据所述逻辑控制电平对电源电路传输来的电源进行处理以产生幅度可调、频率可调的双极性脉冲电流输入至发射线圈以产生一次场信号，所述逻辑控制电路用于产生所述逻辑控制电平；

电源电路的输入端连接第一供电电源，电源电路的输出端连接双极性脉冲发生电路的输入端，第二供电电源用于给逻辑控制电路供电，逻辑控制电路用于驱动双极性脉冲发生电路；

电源电路由控制电路LT1339、MOS驱动电路、第一开关MOS管、第二开关MOS管、滤波电容、取样反馈电路、第一级LC滤波器和第二级LC滤波器组成；第一供电电源连接至第一开关MOS管的漏级，第一开关MOS管的源级连接至第一级LC滤波器的输入，第一开关MOS管的源级也连接至第二开关MOS管的漏级，第二开关MOS管的源级连接到地，第一开关MOS管和第二开关MOS管的栅级都连接至MOS驱动电路的输出，控制电路LT1339的输出连接至MOS驱动电路的输入，第一级LC滤波器的输出连接至取样电路的输入，取样电路的输出连接至控制电路LT1339的输入，第一级LC滤波器的输出还连接至第二级LC滤波器的输入，第二级LC滤波器的输出作为最终输出提供给双极性脉冲发生电路的输入端。

进一步的，还包括：第一供电电源为输出电压为60V的直流充电电池组，第二供电电源为12V的直流充电电池组。

进一步的，所述电源电路还满足以下条件：电源电路的开关频率输出范围为40kHz～60kHz,储能电感取值大于90μH，输出电容大于750μF，输出滤波器截止频率小于所述电源电路当前输出的开关频率的十分之一。

进一步的，双极性脉冲发生电路由7路光耦隔离电路、4路MOS管驱动增强电路和用于脉冲产生的主电路组成，所述7路光耦隔离电路每一路有一个PWM输入端和一个DRIVE 驱动输出端，7路光耦隔离电路用于隔离外部电路输入的PWM信号，实现电气隔离，7 路DRIVE输出端连接至4路MOS管驱动增强电路的输入端，所述4路MOS管驱动增强电路采用专用集成芯片IR2110S；7路光耦隔离电路的输入端连接至逻辑控制电路，7路光耦隔离电路的输出端连接4路MOS管驱动增强电路的输入端，4路MOS管驱动增强电路的输出端连接主电路的输入端，主电路的输入端同时还连接至电源电路的输出端，主电路的输出端作为整个双极性脉冲发生电路的输出端连接至发射线圈。

进一步的，所述逻辑控制电路包括ARM与用于产生6路PWM信号以驱动脉冲发生电路的6个MOS的开关完成脉冲电流发射功能的FPGA，ARM与FPGA连接。

进一步的，还包括有连接到逻辑控制电路的用于采集脉冲电流的波形的电流传感器，以及用于将电流信号转化为数字信号的模数转换器，通过FPGA控制模数转换器和模数转换器实现对所述电压信号的采集，并通过触摸屏的绘图功能，将电流波形显示在屏幕上；电流传感器与模数转换器连接，模数转换器连接至FPGA。

进一步的，触摸屏连接到逻辑控制电路，用于进行人机交互。

进一步的，还包括连接到逻辑控制电路的WiFi模块，用于发射机与PC机通信或与接收机通信。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明的一种瞬变电磁仪发射机结构图；

图2是本发明的基于LT1339设计的瞬变电磁发射机功率驱动电源原理图；

图3是本发明的降压型Buck型开关电源电路工作时电感电容电流波形和输出电压波形图；

图4是本发明的双极性脉冲发生电路的电路图；

图5是本发明的瞬变电磁仪工作连接示意图。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。

本发明的一种瞬变电磁发射机的组成结构如图1所示，60V充电电池输出端连接电源电路的输入端，电源电路的输出端连接双极性脉冲发生电路的输入端，12V充电电池用于逻辑控制电路的供电，逻辑控制电路驱动双极性脉冲发生电路，使之产生双极性脉冲电流，逻辑控制电路上连接有电流传感器和WiFi模块，电流传感器用于采集脉冲电流的波形， WiFi模块用于实现与PC机通信或与接收机通信，逻辑控制电路连接一块触摸屏，用于实现人机交互，用户按照屏幕上的触摸按键指示，完成不同的功能，这些功能有：设置脉冲电流波形的种类、设置普通方波的占空比、设置方波的频率和启动显示电流波形。

瞬变电磁发射机由于工作在野外环境，一般会选择大容量锂电池组供电。锂电池组具有能量密度大，寿命长，无记忆效应等优点，但是锂电池组输出电压值固定，且随着电池组电量的减少而有所下降。瞬变电磁发射机在工作时，可能会使用不同大小，不同形状的发射线圈，线圈的参数也会相应地改变。瞬变电磁法要求在发射线圈中的发射电流周期固定，幅度相同，输出电压不可调且不稳定的锂电池组显然无法直接使用。因此，必须设计一种输出电压稳定且连续可调的电源电路电路以满足瞬变电磁法对发射电流的要求。

瞬变电磁探测在施工作业过程中，为了确保瞬变电磁发射机在野外工作的续航能力，常常携带多套锂电池组的方式。笨重的锂电池组不仅仅增加了运输和保养的成本，还带来了一定的风险。为了提高瞬变电磁发射机的续航能力，尽可能减小对电池组数量上的依赖，在设计电源电路时应该着重考虑电源电路的损耗，提高电源电路效率。同时，瞬变电磁发射机整套装备长期工作在野外环境下，提高电源电路的效率，减小不必要的损耗可以减小电源电路的发热量，从而降低系统对散热的需求，提高了系统的安全性。

瞬变电磁发射机使用大线圈或者发射电流比较大时，供电一般采用多组锂电池串联，输入电压最高可达60V。因此，在设计电源电路时，除了考虑电源电路的输出电流，效率等关键参数以外，还应该考虑电源电路的输入电压范围。

驱动电源电路纹波会通过发射线圈耦合到接收线圈上，若电源电路纹波过大，可能会导致接收信号淹没在噪声中，无法有效提取。因此，驱动电源电路纹波应当尽可能小，减小对接收信号的影响。

本发明最终选取了一款凌力尔特公司生产的电源电路IC(型号为：LT1339)来设计瞬变电磁发射机电源电路。LT1339是一款基于同步整流的电流模式开关电源电路控制器，该控制器适用于输入电压高达60V的大功率应用场合。该控制器采用同步整流的工作方式，输出电流高达50A，采用外驱动方式，驱动信号稳定且自带死区控制。此外，该控制器还具有欠压锁定，停机模式，软启动等功能。由于该控制器采用电流模式，当占空比大于50％时，为了防止系统发生震荡，该控制器内部集成斜坡补偿，提高系统稳定性。

一、如图2所示是基于LT1339设计的瞬变电磁发射机电源电路原理图，图中所示电源电路原理图中一些关键器件的选型和参数应该根据电源电路的设计指标确定。图示为BUCK型拓扑结构的开关电源电路，由控制电路(LT1339)、MOS驱动电路、控制通断的开关MOS管D₁、控制续流的开关MOS管D₂、滤波电容C_in、取样反馈电路、L和C_o1组成的第一级LC滤波器以及L₁和C_o2组成的第二级LC滤波器构成。外部电源V_in连接到开关MOS管D₁的漏级，提供电源；D₁的源级连接到L与C_o1组成的第一级LC滤波器的输入，滤波后再输出；D₁的源级也连接到开关MOS管D₂的漏级，D₂的源级连接到地；D₁、 D₂的栅级都连接到MOS驱动电路的输出；MOS驱动电路的输入受控于LT1339，也就是 LT1339的输出连接至MOS驱动电路的输入；第一级LC滤波器的输出连接到取样电路的输入，取样电路的输出连接到LT1339的输入，进行反馈控制；第一级LC滤波器的输出连接到L₁与C_o2组成的第二级LC滤波器的输入，再次滤波，第二级LC滤波器的输出作为最终输出。

LT1339是一款集成的开关电源电路控制器，采用同步整流控制技术输出带死区控制的双路互补PWM波驱动MOS驱动电路控制D₁、D₂的开通关闭。取样反馈电路采用电流模式，即采样输出电压与输出电流作为反馈量形成双环控制系统，对输出状态的响应更快，更快限制电流中的电流，还能实现过流保护。反馈取样电路反馈输出电流与输出电压到LT1339，LT1339进而调整双路互补PWM波的占空比，当输出电压降低时，D₁的PWM波占空比增加以使输出电压回升，D₂的PWM波占空比减小以相应地提供续流通道。为了进一步减小输出的纹波，在输出端增加了一级LC滤波器以再次减小输出纹波。选取取 L＝10μH，C＝1000μF，使得截止频率f_c＝1.6KHz。

下面是一些关键器件的选型和电路参数确定。

1.开关频率f。开关频率的大小影响着系统的效率高低。开关频率过高会导致开关损耗增加，降低系统效率，开关频率过低会导致储能电感和滤波电容体积过大。由于在瞬变电磁发射机电源电路的设计中，最重要的目标是降低损耗，提高电源电路效率，故电源电路的开关频率选取不宜过高。同时为了防止开关频率过低，电感体积太大和发出让人难以接受的噪声，开关频率选择在40kHz～60kHz为宜。

2.储能电感L。虽然LT1339采用同步整流的工作方式，即使储能电感值的选取小于临界电感值也可以保证电路工作在CCM模式下，但是电感值选择过小会导致纹波电流过大，从而导致输出电压纹波增加。在CCM模式下，根据公式(2-1)可知电感电流的变化量为：

可得储能电感取值为：

电感电流的平均值等于负载电流的I_o，定义电流纹波率：电感电流纹波与平均电流之比。即：

需要注意的是，在CCM模式下，电流纹波率取值为0～2，当电流纹波率取值为2时，电路工作在BCM模式下，前文中临界电感的取值即是利用r＝2推导出的。电流纹波率取值的大小影响着储能电感值的选取，对于Buck型开关电源电路，r取0.4是最优的。将r＝0.4带入公式(2-2)后可得储能电感取值为：

其中，R_L＝U_o/I_o，表示负载大小。瞬变电磁发射机电源电路的负载为发射线圈，R_L最大值约为2Ω，占空比D取最小值，D＝0.1，开关频率取f＝50kHz。由此可以计算出储能电感取值的最小值约为90μH。实际设计电路时，取标称值L＝100μH。

3.输出电容C_o。输出电容的大小影响输出电压的纹波。如图3所示为降压型Buck型开关电源电路电路工作时电感电容电流波形和输出电压波形。

当储能电感的电流I_L大于平均电流I_o(负载电流)时，电容被充电，输出电压略微上升，当储能电感的电流I_L小于平均电流I_o时，电容对负载放电，输出电压略微下降。

在t1～t2期间，输出电容被充电，平均充电电流I_C＝ΔI_r/2，由于储能电感的平均电流 I_L大于平均电流的时间为周期的一半，故充电时间为T/2，故输出电容充电的电荷量ΔQ为：

即为图3中所示阴影部分面积。由公式(2-1)和公式(3-1)可得输出电容上电压的波动ΔU_o为：

由上公式可以看出，Buck型开关电源电路的输出电压纹波ΔU_o除了与开关频率有关以外，还与储能电感L和输出电容C_o的取值有关，可以得出输出电容的取值下限为：

根据前文瞬变电磁发射机电源电路的指标ΔU_o＝10mV，输入电源电路按最大值取，即 U_i＝60V，开关频率f＝50KHz，储能电感L＝100μH，当占空比D＝0.5时，输出电容下限取最大值C_o＝750μF。实际设计电路时，取标称值C_o＝1000μH。

电容都具有串联寄生电阻(ESR：Equivalent Series Resistance)，该寄生电阻不仅对输出电压纹波有影响，还会使得电容发热，降低电源电路效率，影响系统安全性。因此，在设计电路时，应该尽量选择ESR小的电容，并且采用多个电容并联的方式进一步减小ESR。

4.输出滤波器。为了进一步减小电源电路纹波，尽可能减小发射机对接收信号的干扰，在电源电路输出端增加一级LC滤波器。该滤波器为低通滤波器，截止频率为：

由于开关电源电路的纹波频率与电源电路的开关频率一致，输出滤波器的截止频率一般设定为f_c＜0.1f。实际设计中，取L＝10μH，C＝1000μF，截止频率f_c＝1.6KHz，满足f_c＜0.1f 的条件。

二、双极性脉冲发生电路接收逻辑控制电路的逻辑电平，产生幅度可调，频率可调的双极性脉冲电流，以产生向地下传播的一次场信号。产生脉冲电流需要由晶体管来控制，本设计中电流最大时可达20A以上，一般三极管无法达到这个参数，而MOS管电流源可以做到很大，所以选用的是MOS管作为开关管。MOS管的特性是栅极和源级的压差V_GS大于开启电压就导通。MOS管开启电压一般为4V，实际应用中，为了使MOS完全导通，V_GS一般取12V。MOS管驱动电路不仅仅需要提供足够高的电压来使MOS管导通，还需要提高足够大的电流使MOS管栅极电压迅速上升，从而保证MOS管正常快速开通且不发生震荡。本驱动电路采用专用集成驱动芯片IR2110S，该芯片内置可以峰值电流2A的图腾柱电路，且具有自举驱动能力，即其不需要额外的供电电源电路，通过自举电容可以将栅极电压抬高，实现全桥电路高端MOS管的驱动。如图4所示是双极性脉冲发生电路的电路图，在本原理图中，只有标号3处才是用于脉冲产生主电路，其他都是辅助电路：

1、标号6是整个脉冲发生电路的外部接口插针，它是7路外部电路的PWM信号的输入端。

2、标号1是7路光耦隔离电路，光耦隔离的作用是隔离7路外部电路输入的PWM信号，实现电气隔离。隔离后对应了本电路的6路DRIVE信号和1个SD信号。因为这6路 DRIVE信号直接去驱动标号3电路中的Q1、Q2、Q3、Q4、Q5、Q6这6个MOS管能力不够。所以需要增强信号，用到了4个IR2110S。

6个DRIVE和1个SD进入了4个IR2110S，信号全部加强，最终输出DR_OUT1(驱动Q1)、DR_OUT2(驱动Q2)、DROUT_3(驱动Q3)、DROUT_4(驱动Q4)、DR_OUT5 和VS1(驱动Q5)、DR_OUT6和VS2(驱动Q6)。

Q5和Q6比较特殊，这两个MOS管分别需要2个信号驱动。

3、标号4处是实现本电路上数字地与模拟地的隔离，减轻数字信号对模拟信号的影响。

4、标号5处是本电路的电源电路，为本电路各个部分提供必要的电源。

三、逻辑控制电路中，FPGA与ARM组成逻辑控制的核心，外接触摸屏，通过用户按下触摸屏上的指定按键，实现人机交互的功能。WiFi模块，实现与接收机的通信，接收机向发射机发送启动采集命令后，发射机通过无线接收这一命令，同时接收机处于等待状态，等待发射机发出的同步应答信号，一旦接收机收到同步应答信号，则接收机启动采集。FPGA的主要作用是产生6路PWM信号，驱动脉冲发生电路的6个MOS的开关完成脉冲电流发射功能。逻辑控制电路上还有一个电流传感器，它用来采集发射电流的波形，电流传感器将电流信号转化为电压信号，通过FPGA控制ADS805模数转换器实现对这一电压信号的采集，就等效于采集到了电流信号，并可通过触摸屏的绘图功能，将电流波形显示在屏幕上。

ARM的型号是STM32，它通过usart功能，控制串口转WiFi模块HLK-RM04与接收机的同款WiFi进行无线数据通信，与串口触摸屏通信，进行人机交互。主要完成以下功能：

1.接收机将电流脉冲的个数发送至发射机，发射机收到该数据后，就发出指定数量的双极性脉冲电流，以便于多次采集，叠加消噪。上图显示了2个双极性脉冲电流，在每个电流关闭的瞬间(图中虚线时刻)，接收机的接收线圈上将感应到二次场信号，发射机通过 FPGA发出同步信号(同步信号有线连接于发射机与接收机)，接收机在每个同步信号到的时刻，对二次场信号进行采集，所以可以设置不同的双极性脉冲电流个数，进行多次采集；

2.发射机在完成脉冲电流发射后，就将电流传感器所采集的电流波形数据发送至接收机，接收机将该数据存储至U盘(因为发射机没有数据存储功能)。

3.串口触摸屏也是通过usart功能来实现人机交互，STM32向触摸屏发送不同的指令，触摸屏上就会有对应的相应，比如显示数字、汉字、曲线等，电流传感器所采集到的脉冲电流波形则显示在屏幕上，当前的脉冲电流波形占空比、频率等信息也显示在屏幕上。每当按下触摸按键，STM32就会收到不同的指令，STM32根据这些不同的指令就会做出不同的相应，比如通过触摸按键对占空比、频率等进行设置，对曲线进行缩放等。

FPGA的型号是EP3C16E144C8，它控制ADS805对电流波形进行采集，采集完的数据暂存在FPGA内部的RAM中，待整个采集过程结束后，FPGA将该波形数据发送至STM32， STM32再通过usart发送至WiFi模块，则接收机就会收到该数据。

脉冲电流的产生是通过控制6个MOS管(Q1-Q6)的开关而产生(见2_脉冲发生电路原理图)，通过FPGA产生6路不通的PWM波来控制。PWM波的频率、占空比则由STM32 根据人机界面的操作指令来设置。

四、如图5所示，仪器在野外工作时，将发射线框与发射机连接，接收线框与接收机连接。发射机和接收机通过WiFi进行无线通信，通过同步电缆启动采集。发射机与接收机的数据通信是通过WiFi，但启动采集是另外单独的一根线称为同步电缆。在脉冲电流关断的瞬间，接收线圈上感应到的二次场信号的幅度衰减很快，不到1毫秒它就衰减的足够小了，为了精确采集到这个信号，则在脉冲电流关断的瞬间，发射机也必须向接收机输出一个采集开始信号称之为同步信号，这个信号必须与脉冲电流关断的时刻同步。使用WiFi 所产生的延迟已经足够大了(WiFi的传输以及相关指令的处理所带来的延迟至少有几十毫秒)，就算使用WiFi发出采集开始信号，等接收机收到此信号，二次场信号早已经消失。

开始采集前，一般需要经过以下操作：

1.通过发射机的触摸屏，选择方波种类(正常方波、伪随机方波)，设置方波频率，设置方波占空比。

2.通过发射机的电流调节旋钮，调节发射电流大小。点击“实时电流”，可查看当前发射电流，若未达到要求电流，则继续转动旋钮，直至电流达到要求。电流一般会有过冲振荡，通过调节“匹配电阻”旋钮，直至电流波形上没有过冲振荡。

3.接收机配置三个通道的相关参数，根据屏幕上的相应按键指示，可设置采样率(2.5MHz、1.25MHz、625KHz、312.5KHz、156.25KHz)，设置叠加次数(1-1024次)，选择前置放大倍数(1～1000倍)，选择采样时间(200us～10ms)。

4.点击“启动”，则接收机开始按照设置好的参数对二次场信号进行采集。用户进入等待时间，等待时长由叠加次数决定。

5.等待采集完毕之后，用户点击“数据查询”，查看当前二次场波形，用户点击“数据存储”，接收机将数据存储至U盘。

上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。

Claims

1.一种瞬变电磁仪发射机，其特征在于，包括用于输出连续且大小可调的电压的电源电路、双极性脉冲发生电路及逻辑控制电路，所述双极性脉冲发生电路用于接收电源电路的输出以及逻辑控制电平，并根据所述逻辑控制电平对电源电路传输来的电源进行处理以产生幅度可调、频率可调的双极性脉冲电流输入至发射线圈以产生一次场信号，所述逻辑控制电路用于产生所述逻辑控制电平；

2.根据权利要求1所述的瞬变电磁仪发射机，其特征在于，还包括：第一供电电源为输出电压为60V的直流充电电池组，第二供电电源为12V的直流充电电池组。

3.根据权利要求1所述的瞬变电磁仪发射机，其特征在于，所述电源电路还满足以下条件：电源电路的开关频率输出范围为40kHz～60kHz,储能电感取值大于90μH，输出电容大于750μF，输出滤波器截止频率小于所述电源电路当前输出的开关频率的十分之一。

4.根据权利要求1所述的瞬变电磁仪发射机，其特征在于，双极性脉冲发生电路由7路光耦隔离电路、4路MOS管驱动增强电路和用于脉冲产生的主电路组成，所述7路光耦隔离电路每一路有一个PWM输入端和一个DRIVE驱动输出端，7路光耦隔离电路用于隔离外部电路输入的PWM信号，实现电气隔离，7路DRIVE输出端连接至4路MOS管驱动增强电路的输入端，所述4路MOS管驱动增强电路采用专用集成芯片IR2110S；7路光耦隔离电路的输入端连接至逻辑控制电路，7路光耦隔离电路的输出端连接4路MOS管驱动增强电路的输入端，4路MOS管驱动增强电路的输出端连接主电路的输入端，主电路的输入端同时还连接至电源电路的输出端，主电路的输出端作为整个双极性脉冲发生电路的输出端连接至发射线圈。

5.根据权利要求1所述的瞬变电磁仪发射机，其特征在于，所述逻辑控制电路包括ARM与用于产生6路PWM信号以驱动脉冲发生电路的6个MOS的开关完成脉冲电流发射功能的FPGA，ARM与FPGA连接。

6.根据权利要求1所述的瞬变电磁仪发射机，其特征在于，还包括有连接到逻辑控制电路的用于采集脉冲电流的波形的电流传感器，以及用于将电流信号转化为数字信号的模数转换器，通过FPGA控制模数转换器和模数转换器实现对所述电压信号的采集，并通过触摸屏的绘图功能，将电流波形显示在屏幕上；电流传感器与模数转换器连接，模数转换器连接至FPGA。

7.根据权利要求6所述的瞬变电磁仪发射机，其特征在于，触摸屏连接到逻辑控制电路，用于进行人机交互。

8.根据权利要求1所述的瞬变电磁仪发射机，其特征在于，还包括连接到逻辑控制电路的WiFi模块，用于发射机与PC机通信或与接收机通信。