水平線圈法補(bǔ)償原理

補(bǔ)償原理是在一個(gè)交流電位器上進(jìn)行電壓比較。從固定在發(fā)射線圈旁邊的參考線圈中取得參考訊號(hào)并輸?shù)交芈饭ぃ瑓⒖枷辔慌c一次場(chǎng)訊號(hào)相位差180度。接收信號(hào)輸?shù)交芈发??；芈稩電位器R上取得的電壓相位與參考電壓相位一致，它與回路Ⅱ中的接收訊號(hào)實(shí)分量相補(bǔ)償。從回路Ⅱ電感線圈感應(yīng)到回路I中的電路相位與參訊相位相差90度，它與接收訊號(hào)虛分量相補(bǔ)償。電位器R及電感線圈的互感系數(shù)L是可調(diào)的，補(bǔ)償狀態(tài)從耳機(jī)的最小聲指示。當(dāng)處于平衡狀態(tài)時(shí)，由電位器及互感器的刻度得到待測(cè)的實(shí)、虛分量值。

水平線圈法是一種偶極場(chǎng)法，實(shí)為同線裝置，目前在國(guó)外仍相當(dāng)流行。在國(guó)外除稱它為水平線圈法外，有時(shí)亦稱它為斯林格拉姆(Slingram)法或龍卡法(Ronka)，動(dòng)源法等等。

工作時(shí)，接收線圈和發(fā)射線圈保持固定的間距(常在幾十米至一百米左右范圍內(nèi)選用)沿測(cè)線同時(shí)移動(dòng)，記錄點(diǎn)為接收、發(fā)射線圈連線的中心。連接接收線圈和發(fā)射線圈的參考電纜是用以將參考信號(hào)從發(fā)射部分輸至接收部分。發(fā)射機(jī)的功率不大，一般為幾瓦-十幾瓦。發(fā)射線圈與接收線圈的尺寸通常是一樣的。這些線圈可以是鐵氧體蕊的，也可以是空氣蕊的。水平線圈法所使用的工作頻率很少是單一的，一般均有二、三種，多的可達(dá)五種或更多。參考信號(hào)的傳送方式除用常規(guī)的電纜傳送方式外，新近已有用無(wú)線電通信傳送方式來(lái)送參考信號(hào)，取消了參考電纜。不過(guò)在地形較平坦的地區(qū)．用參考電纜來(lái)控制接收，發(fā)射線圈的間距還是很有必要的，因?yàn)榇蠹抑谰€圈距的不準(zhǔn)確會(huì)使實(shí)分量的誤差加大，比如線圈距誤差2%，實(shí)分量的誤差就可達(dá)6%，后者為前者的三倍。

在水平線圈法中，實(shí)際觀測(cè)的都是總場(chǎng)的實(shí)分量和虛分量與正常場(chǎng)的百分比值。有時(shí)，還可以附帶測(cè)磁場(chǎng)的傾角。

水平線圈法一般采用同線方式工作。在條件許可的情況下，亦可采用旁線方式工作。

水平線圈法屬共面裝置，符合互換原理，所以在測(cè)線上進(jìn)行測(cè)量時(shí)，其裝置的前后位置是不重要的，也就是說(shuō)接收線圈和發(fā)射線圈位置互換后，在相同的測(cè)點(diǎn)上的讀數(shù)是不變的。

發(fā)射部分包括振蕩器，發(fā)射線圈，參考信號(hào)線圈及電源四部分。振蕩器的輸出功率一般不大，僅有幾瓦至十幾瓦。一方面因?yàn)樗骄€圈法是一種動(dòng)源式觀測(cè)法，若功率要大，勢(shì)必增加電源重量，攜帶不便，另一方面是因水平線圈法所測(cè)的幾個(gè)參數(shù)都是個(gè)相對(duì)量，它們基本與發(fā)射功率無(wú)關(guān)，因之亦必要再加大發(fā)射功率。

顯然它們與發(fā)射回線中的電流無(wú)關(guān)(當(dāng)然此電流不能為零)。這就是說(shuō)，當(dāng)某一地電斷面的特性、收一發(fā)線圈距及工作頻率被確定以后，發(fā)射電流增大幾倍或減小幾倍，從理論上看，異常剖面曲線不會(huì)發(fā)生任何變化，因此，增大或減小發(fā)射功率，原則上是不會(huì)改變信息量的。從這里我們就可以看出：

1．相對(duì)測(cè)量能避免由于儀器本身某些因素的不穩(wěn)定(發(fā)射電流及接收機(jī)的傳輸系數(shù))給測(cè)量結(jié)果帶來(lái)的誤差。不過(guò)，不能避免因頻率不穩(wěn)而帶來(lái)的誤差，因?yàn)轭l率會(huì)引起Q值的變化。

2．由于增大發(fā)射功率原則上不能增加信息量，而觀測(cè)精度的提高又受到相對(duì)測(cè)量法本身特性所限(這一點(diǎn)將在下一節(jié)闡述)，因此，此方法的探測(cè)深度是不很大的。

為了使發(fā)射機(jī)的工作頻率穩(wěn)定，比較方便的辦法是采用非密封封裝的石英晶體來(lái)構(gòu)成振蕩器，而后經(jīng)過(guò)適當(dāng)?shù)姆诸l獲得我們需的某幾個(gè)工作頻率。為了使發(fā)射機(jī)的工作頻率穩(wěn)定，比較方便的辦法是采用非密封封裝的石英晶體來(lái)構(gòu)成振蕩器，而后經(jīng)過(guò)適當(dāng)?shù)姆诸l獲得我們需的某幾個(gè)工作頻率。

發(fā)射線圈的外形及重量應(yīng)以攜帶方便為宜，既可作為棒狀(鐵氧體芯的)也可以成環(huán)狀(空氣芯)。為了使流經(jīng)發(fā)射線圈的電流最大，也就是說(shuō)欲使發(fā)射磁矩加大，往往加接一只電容器與發(fā)射線圈組成串聯(lián)諧振電路(諧振在工作頻率上)。參考線圈的圈數(shù)一般都較少，通常將它同發(fā)射線圈繞在一起，并且當(dāng)工作頻率變換時(shí)，參考線圈的圈數(shù)也要作相應(yīng)的變化，即工作頻率高時(shí)圈數(shù)少，頻率低時(shí)圈數(shù)多。參考信號(hào)除可以從發(fā)射線圈處取得外，也可以從發(fā)射電流回路里取。到底以何種方式，在何處取得參考信號(hào)，要視接收機(jī)的檢測(cè)電路特性而定。

發(fā)射機(jī)的電源一般采用容量較大(3-10安時(shí))，體積小的凝膠蓄電池(例如鉻鎳電池)。

接收機(jī)依其混合補(bǔ)償?shù)姆绞娇煞譃槭挚匮a(bǔ)償和直接讀出兩大類。這些儀器的原理與振幅比相位差法中的測(cè)量實(shí)、虛分量的儀器的原理相同，唯一有差異的地方就是在水平線圈法中測(cè)虛實(shí)分量所用的相位標(biāo)準(zhǔn)(即參考信號(hào))是取自發(fā)射線圈處。因此我們就不再重述儀器的原理了。

水平線圈法所使用的工作頻率一般有二、三種，多的可達(dá)五種或更多。在水平線圈法中，實(shí)際觀測(cè)的都是總場(chǎng)的實(shí)分量和虛分量與正常場(chǎng)的百分比值。水平線圈法一般采用同線方式工作。亦可采用旁線方式工作。水平線圈法屬共面線圈系統(tǒng)。依據(jù)互換原理，測(cè)量時(shí)，其裝置的前后位置是不重要的，就是說(shuō)接收線圈和發(fā)射線圈位置互換后，在相同的測(cè)點(diǎn)上的讀數(shù)是不變的。