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

Как показала практика, в том случае, если расчеты электрических параметров выполняются при помощи смартфона (а не в устройстве), можно добиться существенного сокращения времени измерения, так как смартфон обладает более производительным процессором. Таким образом, устройство может только производить измерение напряжения и тока и отправлять данные на смартфон, после чего тот рассчитывает необходимые параметры, сохраняет результаты и т. д. При использовании микроконтроллера (для расчета параметров) одно измерение занимает порядка одной минуты (если измеряется по 2 0 0 0 точек для оцифровки тока и напряжения на одну частоту, причем количество частот равно 21). С увеличением числа точек или количества частот время измерения может возрасти существенно. В том случае, когда используется смартфон, расчет параметров занимает единицы секунд (или доли секунды). Единственным фактором, заметно влияющим на время измерения (при использовании смартфона), является передача оцифрованных осциллограмм тока и напряжения на смартфон. В случае 6000 точек и 20 частот передача данных и расчет параметров занимают около 25 с (поскольку почти все время уходит на передачу данных, при 2000 точках этот процесс занял бы 7 с, т. е. скорость измерения была бы увеличена почти в десять раз по сравнению с применением микроконтроллера для расчета параметров в аналогичном случае). Дальнейшее сокращение времени измерения может быть достигнуто путем увеличения скорости передачи данных. Если необходимо, чтобы расчеты выполнялись именно самим устройством, возможно использование более быстрых алгоритмов расчета преобразования Фурье. Выводы В статье представлено описание практических проблем, связанных с созданием измерительного устройства частотно-зависимых параметров грунта. Также описаны решения данных проблем и возможные варианты дальнейших модификаций устройства. Стоит отметить, что, помимо использования численных способов определения разности фаз между током и напряжением и отношения их амплитуд, данное действие возможно выполнять также путем аналоговой обработки сигналов. Наличие шумов в измеряемых сигналах, однако, может усложнить применение данного подхода. Литература 1. Куклин Д. В. Оценка параметров измерительного устройства электрических характеристик грунта // Труды Кольского научного центра РАН. Энергетика. 2018. № 17 ( 8 ). С. 60-67. 2. Kuklin D. Using pole-dipole array for measurements o f frequency dependent soil electrical properties // Far East Con-2018 — International Multi-conference on Industrial Engineering and Modem Technologies. 2018. P. 1-5. 3. Kuklin D. Numerical Analysis o f Electromagnetic Coupling Effects in Measurements o f Frequency Dependent Soil Electrical Properties // Progress in Electromagnetics Research. 2019. (79). P. 101-111. 4. Kuklin D. Prototype o f a measurement device for frequency dependent soil electrical properties. Находится в печати. 119