一种新型地球物理电容性电场传感器研究

摘要

当前在地球物理勘探中使用的电场传感器探头一不极化电极存在一些不足，如要求电极具有较低的接地阻抗，这使其在沙漠、冻土、戈壁等高阻区应用较为困难。分析了电场传感器系统的等效电路，指出低频电容性电场传感器应用在地球物理电法勘探中的可能性，并设计出一种低频电容性电场传感器，该电场传感器可直接放置于地面，进行地电场的测量。为提高电场传感器测量的准确性，采用输入电容中和技术以抑制耦合电容变化所带来的测量误差。该电场传感器工作频率为0．1～1kHz。外场测试表明，该电场传感器具备准确测量地电场信号的能力，在工作频率范围内获得与不极化电极相似的测量结果，幅值差异小于5％。该电场传感器在高阻区的地球物理勘探领域具有较好的应用前景。