随着社会经济和城市建设的发展，人们越来越重视地下金属物体的探测，特别是在地下工程建设、矿藏勘探等领域。在物探领域，对地下金属物体的探测方法多种多样，如COD法、地震波映像法、电法勘探等，每种方法都有其特点和应用的领域。在对比了各种物探方法后，最终选用了瞬变电磁法探测地下金属。根据瞬变电磁法原理研制的地下金属物体探测系统为便携式一体机，由发射装置与接收装置两部分组成。系统由发射装置在发射线圈中通以阶跃电流，金属在一次电流脉冲场激励下会产生涡流，在脉冲间断期间涡流不会立即消失，其周围空间会形成随时间衰减的二次磁场。二次磁场随时间衰减规律主要取决于异常体的导电性、体积规模、埋深，以及发射电流的形态和频率。因此，可以通过接收线圈测量的二次场空间分布形态来了解地下金属的空间分布。由接收装置采集的数据会送到上位机中做数据处理的相关工作，最后由surfer成像来判定地下金属物体的情况。系统方便灵活、分辨力强、稳定性好、功耗低。在分析了前人设计的瞬变电磁仪器的特点以及现今新技术的发展，结合实际的应用需要，本人设计了以ARM为核心控制器，通过USB接口与上位机进行数据的快速传输，并提供兼容的RS-232通讯方式的地下金属探测系统。根据瞬变电磁法早期信号幅值大，衰减速度快，晚期信号幅值小，衰减速度慢的特点，在分析了各种外界影响因素下，本人首先进行了主要芯片的选取。然后进行了接收装置与发射装置硬件电路的设计。考虑到一体机系统的特点以及实际应用的情况，工作装置采用了中心回线装置，它降低了仪器的重量，增加了仪器的灵活度。在发射装置中，重点进行了整个桥路的设计，因为它的设计会对瞬变电磁信号产生重要的影响。发射桥路采用新型的、关断时间短的IGBT，利用H桥，形成所需要的方波，以便为接收装置提供激励磁场。同时还提供了过流保护、缓冲吸收等电路的设计以保证装置的安全。在接收装置中，设计了大动态范围的信号采集电路，采集系统选用24位的模数转换芯片增加系统采集的精度，当然调理电路的设计也是至关重要的。在上位机通讯方面，主要采用USB这种方式，它传输速度快，适合本系统大量采集数据的传输。在瞬变电磁法中，资料的解释是金属探测的第三环节。采集到的数据在上位机中要先经过数学方法的处理，然后生成excel表格导入到surfer中，最后由surfer软件绘制成断面图，进而能够判断出金属的信息。本系统把接收装置与发射装置做成一体机，方便灵活，大大的简化了操作，方便了野外实际的探测。