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激发极化作为电化学测井技术的具体方法，是获取极化率等测井参数的重要手段。而极化率等参数与地层水电阻率和阳离子交换量之间存在着一定的关系，利用这种关系可以为砂泥岩储层评价和水淹层问题提供一条有效的途径。因此，建立岩石激发极化电位与地层水电阻率和阳离子交换量的微观精细解释模型，形成一套由实验室、测井仪器和解释方法组成的多参数地层水电阻率综合研究评价体系具有重要的现实意义。本文设计了一种实验室岩石激发极化电位信号检测及处理系统，以提高实验室岩石激发极化电位的测量精度，并对测量数据进行了多指数反演处理，来获得含有更丰富地层信息的激发极化弛豫时间谱。本系统硬件部分采用DSP+CPLD的架构，按照通用化、模块化的设计思想来进行总体设计。本文详细介绍了恒流继电器控制模块、信号测量模块、USB数据通信及存储等模块的设计难点和设计思路，并给出了相关电路原理图。同时，本文对控制板的DSP软件设计也进行了说明，并重点介绍了USB数据通信和通过DSP在U盘中实现FAT32文件系统的实现过程。最后，本文重点介绍了激发极化二次场电位信号的多指数反演处理方法。通过将构造的模拟数据与本系统实际测量得到的岩心激发极化二次电位数据进行对比实验，分析了布点个数、布点方式、弛豫时间分布范围以及阻尼因子等因素对反演的弛豫时间谱的影响，为本系统上位机数据处理软件的设计提供了有力支持。