Труды Кольского научного ценра РАН. № 6, вып.1. 2019 г.

Полный процесс измерения состоит из следующих этапов для каждой частоты: измерение разности фаз между выходными сигналами цепей измерения тока и напряжения (для одного и того же входного сигнала) во время калибровки; измерение тока I(t) и напряжения Ѵ(і) для конкретной установки ВЭЗ и грунта; применение преобразования Фурье к измеренному току и напряжению; корректировка разности фаз между /(со) и Ѵ(оэ) на значение угла, измеренного при калибровке; расчет удельного сопротивления и диэлектрической проницаемости. Поскольку оптоволокно (его длина, изгибы и пр.) может влиять на амплитуду сигнала, необходима также калибровка амплитуды (причем во время калибровки оптоволокно не должно быть существенно изогнутым). В отличие от фазы, амплитуда относительно постоянна во всем диапазоне частот. Модификация измерительного устройства При использовании прототипа устройства выяснилось, что процесс измерения занимает ощутимое время, так как ток и напряжение измерялись осциллографом, а обработка результатов измерений выполнялась на компьютере. Те же действия можно производить внутри микроконтроллера, выполняя оцифровку сигналов при помощи аналого-цифрового преобразователя (АЦП), находящегося в самом устройстве. Вышеописанные изменения были выполнены, и это привело к существенному сокращению времени измерений (которое стало сравнимо с временем, затрачиваемым на измерение стационарного удельного сопротивления грунта). Фотография усовершенствованного устройства представлена на рис. 2. Для оцифровки сигналов был использован внутренний АЦП микроконтроллера LPC4370. Этот же микроконтроллер применен для расчета электрических параметров. Рис. 2. Усовершенствованное измерительное устройство Fig. 2. Improved measurement device В модифицированном устройстве, однако, также обнаружились недостатки. Основной недостаток вызван взаимным влиянием напряжений между каналами АЦП, что может приводить к ошибкам измерений на высоких частотах. Также существует ошибка измерения диэлектрической проницаемости на низких 117