大地电磁测深(MT)是一种重要的研究地壳与上地幔构造的地球物理探测方法,当前国家正在实施的深部探测专项SinoProbe等项目,需借助长周期MT仪器。我国没有自己生产的该类仪器,美国等国家对我国禁运,只能依靠从乌克兰进口的LEMI-417。为解决项目进行中所用长周期MT仪器只能依赖进口、数量不足及进口设备存在测量精度低、人机交互功能差等问题,中国地质大学(北京)“教育部地下信息探测技术与仪器”重点实验室着手设计了本智能化长周期大地电磁测深仪。本文首先研究了国内外多种MT仪器,确定了本长周期大地电磁测深仪器的设计方案。在分析了单机系统、PCI等现代仪器的三种基本结构类型及常见MT仪器的结构后,根据总结的长周期MT仪器的设计原则,设计了一种基于微机两级控制(单片机+PC机)的、结构精简的结构方案,使设计的仪器系统既携带方便,又操作简便。其次研发了以单片机为核心的仪器电路。研究了常见MT仪器的功能结构,分析了各功能结构的优缺点,根据低功耗、高精度等MT仪器设计原则,确定了其功能结构。采用CirrusLogic公司推出的适合野外操作的套片方案,完成了数据采集模块;选择功耗低、拔插性能好的CF卡作存储介质,设计了基于TrueIDE模式的数据存储电路,编写了基于FAT16的文件操作程序;实现了基于GPS+RTC的对钟电路模块,成功解决了无GPS信号时仪器记录出错等问题;此外,完成了通信、DC/DC等电路模块。然后设计了智能化计算机机软件。选择Microsoft VC++为开发工具,完成了 GUI模块、数据采集(PC)模块、数据处理模块及辅助模块等。GUI模块以示波器显示方式形象的显示所采数据,便于帮助用户分析数据质量、发现采集问题;数据采集(PC)模块在PC与仪器联机时,存储数据,可现场对其进行分析,避免了反复插拔卡;数据处理子模块有数据校正、转换、多数据对比显示及远参考、预白等功能;辅助模块提供了屏幕截图等功能。智能化计算机机软件极大丰富了仪器的功能。最后,对本仪器样机LP-1进行了大量测试工作,其中包含多次室内测试、2次室外测试、5次野外试验。本文详细介绍了测试方法、任务、过程与结论;在多个测点进行的本仪器与LEMI-417的野外对比试验,表明两仪器采集信号的时间序列、数据处理后得到的大地电磁测深曲线均较一致,说明该仪器可胜任大地电磁测深工作。