В 1996-98 годах в НС РАН были проведены работы по созданию комплекса аппаратных и программных средств для проведения электромагнитных измерений методами магнитотеллурического и магнитовариационного зондирований. В результате были разработаны и изготовлены два комплекта аппаратуры (рис. 2), которые в 1998-99 г.г. прошли успешные испытания в полевых условиях.

Рис. 2

 Магнитотеллурический полевой измерительный комплекс аппаратуры (МТ-ПИК) предназначен для цифровой регистрации и обработки пяти компонент электромагнитного поля Земли. Результатом полевой регистрации и обработки является получение компонент тензора импеданса и магнитовариационной матрицы в пункте наблюдения. Комплекс аппаратных и программных средств может применяться при исследовании структуры земной коры, а также при поиске и разведке электрически контрастных месторождений полезных ископаемых.

 Аппаратура измерительного комплекса предназначена для работы в полевых условиях и размещается в кунге автомобиля. В процессе работы обеспечивается синхронная регистрация магнитотеллурического поля несколькими измерительными комплексами. Синхронизация работы осуществляется датчиком точного времени (GPS-приемник).

Состав измерительной аппаратуры МТ-ПИК: 
• Блок измерительных усилителей. 
• Регистратор (контроллер) со встроенным АЦП. 
• Комплект датчиков магнитотеллурического поля. 
• Система питания (блок аккумуляторов, блок солнечных панелей, блок питания          аппаратуры). 
• Датчик точного времени (GPS-приемник).

Рис. 3 Функциональная схема измерительного комплекса МТ-ПИК.

 Измерительный комплекс имеет пять основных и пять дополнительных каналов (на рисунке не показаны). К основным измерительным каналам подключены пять измерительных усилителей. К дополнительным каналам могут подключаться выходы других усилителей или датчиков.

 Датчиками электрических компонент поля Ex и Ey служат электрические диполи. В качестве электродов диполей используются специально изготовленные неполяризующиеся электроды изготовленные в виде угольного стержня, помещенного в спрессованный порошок марганцево-угольной смеси.

 Датчиками магнитных компонент поля Hx, Hy, и Hz служат магнитовариометры статического типа (ММ) и индукционные датчики (ИД). Магнитовариометры используются для длиннопериодных записей, а индукционные датчики обеспечивают регистрацию сигналов в среднечастотном и высокочастотном диапазонах. Индукционные датчики имеют предварительные усилители, устанавливаемые в непосредственной близости от них.

Совместно с электрическими диполями (ЭД) используются усилители электрических каналов (усилитель Ех и усилитель Еу), а с магнитовариометрами и индукционными датчиками соответствующие предварительные усилители (ПУ) и усилители магнитных каналов (усилители Нх, Ну и Нz).

Усиленные сигналы датчиков поступают в контроллер, где с помощью аналого-цифрового преобразователя преобразуются в цифровую форму и далее поступают во внешний компьютер (Notebook) для запоминания и дальнейшей обработки.

 Контроллер также управляет параметрами усилителей (начальная балансировка напряжения смещения, регулировка коэффициента усиления, подключение и отключение соответствующих датчиков ИД или ММ в магнитных каналах, переключение частоты среза фильтров низкой частоты в измерительных каналах включение и выключение высокочастотного фильтра в электрических каналах). Кроме того контроллер обеспечивает управление частотой дискретизации аналоговых сигналов. Связь с внешним компьютером осуществляется с помощью двунаправленной шины параллельного порта (LPT - стандартный интерфейс).

 Для обеспечения синхронной работы нескольких измерительных комплексов в аппаратуре предусмотрено использование GPS - приемника, который связан с внешним компьютером с помощью стандартного интерфейса RS-232 и выдает в контроллер секундные метки времени (PPS).

 Блок питания обеспечивает питанием все блоки и устройства аппаратуры измерительного комплекса. В качестве буферного источника питания в измерительном комплексе используется аккумуляторная батарея емкостью 420 а. ч. напряжением 12 В, которая подзаряжается от солнечных панелей или через специальное зарядное устройство от бензоэлектрического агрегата. Внешний компьютер питается также от аккумуляторной батареи.

 Измерительный комплекс имеет три режима регистрации сигналов: режим "РАБОТА", режим "ГР/ЭТ" и режим "ЧХ". Режим "РАБОТА" используется для регистрации магнитотеллурического поля, режим "ГР/ЭТ" используется для записи градуировочных и эталонировочных сигналов, а режим "ЧХ" для записи сигналов, используемых при вычислении амплитудночастотных и фазочастотных характеристик измерительных каналов. 
Как и известная цифровая электроразведочной станция ЦЭС-2 (разработка ВНИИ “Геофизика”), измерительный комплекс МТ-ПИК имеет три рода работы: МТЗ-Н, МТЗ-С и МТЗ-В, которые предназначены для регистрации магнитотеллурического поля, соответственно, в низкочастотном (0 ÷ 0,1Гц), среднечастотном (0,1 ÷ 1,0 Гц) и высокочастотном (1,0 ÷ 10 Гц) диапазонах. Частотные характеристики каналов перестраиваются в зависимости от рода работы и частотного диапазона регистрации. Перестройка производится путем смены датчиков поля, изменения частоты среза фильтра нижних частот и подключения фильтра верхних частот (только для электрических каналов). Кроме фильтра нижних частот каждый измерительный усилитель имеет в своей структуре режекторный фильтр, обеспечивающий подавление сигналов промышленных помех на частоте 50 ± 1 Гц.

 Летом 1999 года в рамках международного проекта "Геодинамика Тянь-Шаня" реализован значительный объем полевых зондирований с использованием зарубежных магнитотеллурических станций. В районе южного борта Кочкорской впадины выполнен непрерывный длиной около шести километров профиль высокого разрешения с помощью широкодиапазонной американской станции МТ-24 (EMI). Существенным моментом в проведении такого полевого эксперимента было сопоставление результатов измерений, полученных разными инструментами. Для сравнения аппаратуры, технологии измерений и обработки в двух пунктах профиля были осуществлены совместные измерения двумя станциями: МТ-ПИК и МТ-24. Сравнение полученных импедансных кривых (рис. 4) показало их хорошее (в пределах погрешности определения импеданса) совпадение в рабочем диапазоне периодов МТ-ПИК. Обработка полевых материалов производилась по программе Алана Чейва. 

Рис. 4

 С 1999 по 2005 годы магнитотеллурические измерительные комплексы МТ-ПИК широко использовались в полевых работах проводимых группой МТЗ лаборатории глубинных магнитотеллурических исследований (ЛГМИ) НС РАН. С помощью этих комплексов выполнены магнитотеллурические зондирования земной коры в около 200 пунктах на территории Кыргызской Республики и Казахстана. По данным зондирований были получены модели глубинных электрических разрезов земной коры исследуемого региона Тянь-Шаня связанные с геодинамическими и сейсмическими процессами, происходящими в данном регионе.