?
Towards the Distributed Temperature Sensor with Potential Characteristics of Accuracy
Известная из теории автоматического регулирования и управления идея о потенциальных импульсных характеристиках используется для повышения метрологической точности распределенных датчиков температуры. Во всех известных работах для уменьшения погрешности преобразования используется усреднение импульсного отклика или его обработка по определенным алгоритмам. Это есть плохая идеализация используемых импульсных сигналов для упрощения расчётов. При этом по умолчанию предполагается, что фронт и спад плоской вершины импульса не влияют на точность преобразования. Данный подход не учитывает погрешности, связанной с переходной характеристикой, характерной для любого сигнала, проходящего через систему с конечным числом элементов. Показано, что это не соответствует действительности и предложена новая структура ДТС с характеристиками, приближенными к так называемым потенциально достижимым. Предложено использовать математическую теорию потенциально достижимых импульсных характеристик для определения границы точности импульсного преобразователя. Таким образом наш подход – это отказ от идеализации сигналов в пользу использования расчётных методов аппроксимации. Новый подход позволяет учитывать параметры переходного процесса - как длительность фронта, среза и величину перерегулирования на фронте и срезе. В свою очередь это минимизирует погрешность, связанную с методами расчёта температуры. Моделирование заключается в том, что отражённый сигнал представлен в виде полинома Ланнэ. Для нахождения величины максимального перерегулирования был использован второй полиномиальный алгоритм Ремеза. Финально, в статье приведён принцип работы распределённого оптоволоконного датчика температуры. Обозначены методы, связанные соснижением влияния шума на результат измерений. Даны практические советы по увеличению точности измерений распределённым оптоволоконным датчиком температуры