随着现代化城市的建设和发展,地下管线已成为城市的命脉,是城市赖以生存和发展物质基础。由于某些原因,我国地下管线资料不全,时常出现施工挖断管线的现象,严重的影响人们的日常生活,不仅给国家和个人带来巨大的损失,这也给开挖施工和维修带来很大的困难,因此研究开发高性能,高灵敏度地下金属管线探测仪,为城市建设者提供便携式管线探测工具,保障人们日常生活正常进行具有重要的意义。目前,国内也有好多公司研制金属管线探测仪,但他们的产品普遍存在一定的缺陷,有的探测误差较大、精度不高,有的工作模式单一,不能适应在不同的环境下探测,等等。为了能够很好的解决这些问题,我们从实际的功能需求出发,以电磁法为理论依据,设计出一套可用于定位、测深地下金属管线的高性能探测仪。具体工作主要包括以下几个方面：第一,发射机系统的研制。采用直接数字式频率合成器(Direct Digital Synthesizer, DDS)技术,使用集成芯片AD9833,通过单片机对其控制,实现发射机系统所需的射频信号,并对产生的信号进行了严格的验证,这是本文的创新之一；在推挽功率放大电路的基础上,对其电路进行了改进,实现了大功率输出和多级功率可调,为远距离探测提供了保障；采用先进的集成芯片技术与传统的配谐电容技术相结合,对发射机的谐振回路进行了设计,可实现四种不同频率信号的发射,有效的降低了噪声,使整个发射机性能达到了最优化；编写了发射机软件测控系统。第二,接收机系统的研制。设计了直连、耦合、感应三种探测模式；对接收机的接收模块,采用自制的双线圈高磁导率的磁棒为接收天线,提高了接收线圈的灵敏度。对于前置放大电路和程控放大电路,做了相应地改进,使其对接收到的微弱信号,进行初步的放大；设计了选频滤波电路,选频滤波电路主要由开关电容滤波器电路、混频电路和晶振滤波电路三部分组成,其中对开关电容滤波器电路和混频电路作了较为详细的设计；设计了高精度的整流电路和控制电路,使整个接收机能够完整有序的工作,实现了接收机的高效探测；编写了接收机软件测控系统。第三,对探测仪的实际系统作了简要的介绍,并对测试过程进行了分析,经过实测,我们设计的地下金属管线探测仪具有高灵敏度、精度高、工作模式多样化、操作方便,机体携带方便等优点,能够针对不同的环境进行探测,面向工程实践,具有较高的使用价值。