Труды Кольского научного ценра РАН. № 5, вып.18. 2019 г.

генератором, схемой измерения тока и приемником; блок, содержащий пробник для измерения напряжения и передатчик; осциллограф. г е н е р а т о р и з м е р е н и я н а п р п р о б н и к і з м е р е п е р е оптоволокно >. п р и е м н и к Рис. 1. Функциональная схема измерительного устройства и его подключение Fig. 1. Block diagram o f the measurement device and its connection during measurements Для генерирования выбрана синусоидальная форма сигнала, поскольку это позволяет охватить необходимый частотный диапазон более простым способом. Генератор сигнала синусоидальной формы содержит микросхему цифрового вычислительного синтезатора (ЦВС) и усилитель. Необходимая частота задается микроконтроллером, находящимся в блоке управления. В устройстве имеется возможность контролировать амплитуду сигнала с помощью усилителя, регулируемого напряжением. Схема измерения тока содержит шунт (подключенный между генератором и одним из электродов) и операционный усилитель. Сигнал с выхода операционного усилителя поступает в осциллограф. Пробник измерения напряжения на рис. 1 представляет собой дифференциальный пробник с высоким входным импедансом. Выходное напряжение с пробника преобразуется в ток для питания светодиода передатчика. Сигнал, поступающий в приемник, преобразуется в напряжение и поступает в осциллограф. Для оцифровки сигналов используется портативный осциллограф с частотой дискретизации 100 МГц. Он подключается к смартфону, который управляет осциллографом и служит для сохранения результатов измерений. Поскольку разность фаз между током и напряжением должна измеряться точно [ 1 ], необходимо учитывать фазовые характеристики цепей измерения тока и напряжения. Для учета разности фаз применяется калибровка устройства измерения. Во время калибровки один и тот же сигнал используется в качестве входа для обеих цепей (тока и напряжения) и угол между выходными сигналами измеряется для каждой частоты. В процессе измерений электрических параметров грунта после измерения тока I(t) и напряжения Ѵ(і) и применения к ним преобразования Фурье полученные при калибровке углы учитываются путем поворота тока или напряжения на значения данных углов, после чего рассчитываются удельное сопротивление и диэлектрическая проницаемость. 116