在水利水电、公路、铁路与国防工程建设以及矿业采掘工程中，广泛采用锚杆锚固技术对边坡与各种地下工程（如隧道及洞室）进行加固。在锚杆锚固工程中，锚杆锚固质量的检测技术对保证工程质量具有十分重要的地位和作用。电磁检测技术作为一种新的锚杆锚固质量无损检测技术，近年来已得到广泛的关注。本文采用电磁检测技术中的频谱检测技术对锚杆锚固质量进行检测。频谱检测技术是现代信息处理技术的主要部分，该技术从光学、声学和无线电技术中发展起来，通过分析信息域内干扰成分的频率特性及信息的物理性质或动力学特性、频谱关系以及相关性函数，更好地提取频域内有用信息的幅度、相位及相关性等，抑制和滤除噪声。由于干扰信号与有用信号之间同频又同相的几率很小，所以进行相关处理后，可以在强干扰背景中提取出包括幅度和相位在内的有用信息。此技术具有很强的抗干扰能力，可以提高测量精度。在频域测量的实验以及仪器的设计中，具有广泛的实用价值及应用前景。　　 论文简要分析了锚杆锚固质量检测技术的发展状况、发展趋势及测量方法的基本理论，认为频谱测量法是一种可以快速地评判锚固质量的合格方法，并根据频谱检测技术设计了一款用于检测锚杆锚固质量的电性阻抗实虚分量频谱检测仪，提出了系统设计的总体思路，确定了技术路线，并从其相对独立的两模块（发送部分和接收部分）入手，详细介绍了各单元模块的功能及设计方案，并对各单元模块进行了检测。整个系统包括:信号发射、信号检测处理、模数转换（A/D转换）、数据采集及显示等部分。运用技术有:频谱测量技术，有源滤波技术，A/D转换技术以及一系列与硬件设计相关的软件技术，如MDK（MicrocontrollerDevelopmentKit）软件平台、STM32编译器及仿真器、Prote199se(电路的设计)及C语言等。由于时间和条件限制，论文仅能完成了仪器的初步设计、调试工作。　　 系统硬件部分分为发送部分与接收部分。发送部分是整个系统的关键组成部分之一，为待测的锚杆提供激励信号源。为了野外勘探方便及提高测量的准确度，发送部分要求具有体积小、重量轻、功耗小、信号源的频率及电流稳定性好等特点。根据以上需求进行了发送部分设计，主要是通过开关电容滤波器及石英晶体产生各种频率稳定的基准信号，然后通过高效率的功放OPA551将基准信号功率放大。发送部分采用蓄电池供电及自身产生的标准的正弦波信号源，可以根据实际工作的需要灵活地选择信号源的发射频率及电流的大小，为提高系统检测精度奠定了基础。　　 接收部分是测量系统的核心部分，主要包括:参考信号电路、开关式相敏检波(PSD)、模数转换(ADC)、数据的软件显示等。为了提高测试精度及抗干扰能力，采用开关式相敏检测技术。相敏检波电路能将干扰信号滤掉，将交流信号变为易采集的直流信号，将锚杆阻抗的实、虚分量分离。A/D芯片采用美信公司的MAX1494AD转换芯片，它是具有差分输入的四位半A/D器件，采样分辨力为10μV。数据存储部分是单片机按照一定的原理对A/D多次采集的数据进行存储与显示，得到锚杆阻抗实、虚分量的实际值。　　 最后介绍了整个系统单元模块调试结果。发射部分的调试主要集中在信号源和功率放大电路。实验结果表明，发射部分（信号源）的性能指标基本上达到要求。接收部分主要包括参考信号电路、相敏检波电路和低通滤波电路和放大电路的调试。调试结果表明接收部分的模拟电路基本实现了阻抗的虚实分量分离功能，并在软件上实现了液晶显示与键盘控制的功能。　　 论文所设计的用于锚杆检测的电性阻抗实虚分量频谱检测仪仅是个样机雏形，虽然从原理上论证了硬件、软件的设计合理性、可行性。实验也证实了各单元模块具有的性能，但与实际应用还有一定的差距，有待进一步的改进。