1 瞬变电磁法原理
瞬变电磁法（ Transient Electromagnetic Method简称TEM）是勘探地下介质电性参数等信息的重要办法之一，在矿藏勘探、地下水勘探、工程监测和土壤盐碱化查询等范畴具有宽广的使用远景。它以向接地导线或不接地回路发射双极性矩形脉冲电流做为鼓励场源（称为一次场） ，当发射电流关断时，在地下导电性的介质或地质体中感生涡流构成瞬变二次磁场。在一次场空隙时刻内丈量二次场随时刻衰减呼应，即TEM二次场感应信号，经过挑选不同的时刻窗口进行观测，取得不同勘探深度地质体的电性参数.
在TEM办法中，一种称为中心回线的组合办法使用较广，即在发射回线的中心点，用可视为偶极的小型线圈Rx接纳（即中心回线设备，见图1a）。当发射回线Tx中的电流由I忽然阶跃下降为零时，在其周围发生急剧的磁场，必定在周围介质中激起发生感应电流，纳比吉安（ Dabighian， 1979）所树立的“烟圈”理论指出，与发射电流同向的环形感应电流环，其极大值跟着时刻向下向外以速度ν（t）分散，形象地比方象发射回线吹出的“烟圈”。在地表引起的瞬变磁场呼应镜像等效于该时刻地下某一深度电流环。设均匀半空间的电阻率为ρ，得到电流环向下传达的速度
在晚延时段，发射回线中心点瞬变电磁场笔直重量Hz（t）及感应电动势近似表达式
式中I为发射电流， µ0= 4P×10- 7 H/ m（空气中导磁率） ， b为发射回线边长， AR为接纳线圈有用面积。当I、b、A R为常数，若能高精度地检测瞬变电磁场或感应电动势E（ t） ，即TEM信号，就能计算出不同勘探深度电阻率，由此可推断出某些地下地质信息。早延时段的E（ t）信号反映浅层电阻率，晚延时段反映深部电阻率信息[ 2].2 TEM弱信号检测TEM法归于时刻域电磁法，要丈量的是随时刻衰减的二次场瞬变信号。TEM信号频带为0～n×103 Hz，动态规模大于130 dB，晚延时起伏处于nV量级，远小于外部噪声。因而， TEM信号检测器不只要动态规模大、频带宽，并且要有高信噪比，可以在较强、较杂乱的搅扰及噪声布景下提取弱小的TEM信号，然后精确地观测出整个瞬变进程。特别是晚延时（ TEM呼应尾部）信号，富含低频成分，直接与深部勘探方针的电性参数有关，能从搅扰、噪声中提取晚延时弱信号，是进步仪器勘探深度的要害。
2.1户外电磁噪声剖析
在TEM信号检测中，选用低噪声电子器件和必要低噪声规划技能，仪器自身的噪声已远低于外部电磁噪声。如图2所示，自行研发仪器短路噪声有用值为0.875µV，而外部噪声到达2.8 mV.表1概括了外部噪声的类型、特征及对信号检测的影响。
2.2 TEM信号检测办法与同步收集体系
关于一个给定量进行重复丈量并取其平均值借以进步精度的原理可能与实验科学自身具有相同悠长的前史。可是，只要电子仪器有了相当大的发展后，才能把这种简略的办法直接用于物理学和化学的信号勘探器中.
在TEM信号检测中，选用方波电流鼓励，将阶跃鼓励下的非周期信号检测问题转化成屡次重复负阶跃鼓励下的周期信号检测；有必要引起留意的是方波的上升沿（前沿）相同激起瞬变呼应，因而规划鼓励电流波形占空比为1∶1.TEM信号的频率规模为0～n×103Hz，有必要保存直流成份，故在整个扩大电路中，不允许加隔直%&&&&&%，不然前级的失调及温度漂移到输出级后会被扩大。TEM信号检测是选用双极性同步取样积分（叠加）技能，经过硬件换向开关或软件相减来消除体系直流重量的。
模仿电子取样积分器是获取某个时刻窗口弱信号检测的经典技能，选用多个模仿电子取样积分器，严格控制其取样次序，可完成多个时刻窗口信号的高精度检测。但是，这种模仿式同步取样积分检测办法具有信号道数较少（遭到积分器个数约束） ，时刻窗口固定，对积分电路精度和共同性要求刻苛等缺陷，特别是对TEM前期衰减信号分辨率低.选用高速高精度A/ D转换器和数字信号处理器，完成同步收集与数字迭加软件积分是新式TEM仪器的首要技能。充分运用数字信号处理技能，完成线性和非线性处理算法相结合、现场实时处理和非实时处理相结合，简化了仪器硬件，可根据需要由软件灵敏设置TEM信号收集长度及时刻窗口。
