МОДЕЛЬ ЦИФРОВОЇ ВОЛОКОННО-ОПТИЧНОЇ ВИМІРЮВАЛЬНОЇ СИСТЕМИ

Анотація

Запропоновано новий підхід до отримання узагальненої моделі розподілених цифрових волоконно-оптичних вимірювальних систем інтерферометричного типу з використанням багатоканального прийому сигналів волоконно-оптичного міжмодового інтерферометра для підвищення точності вимірювань. На основі даного підходу одержані узагальнені рівняння перетворення волоконно-оптичних цифрових перетворювачів геометричних координат точок вимірюваного об’єкту. Рівняння об'єднують всі приватні математичні моделі енергоінформаційних процесів. Підхід основано на представленні характеристики «координата точки (переміщення) — код» у вигляді рівняння ідеального цифро-аналогового перетворення вихідного коду, процеси зміни розрядних кодів якого задані у вигляді логічних функцій від вхідного переміщення і точок дійсних багатовимірних просторових параметрів. Волоконно-оптична лінія використовується в режимі двонаправленої передачі оптичних сигналів в поєднанні з кодовим елементом відбиваючого типу. При цьому функції підведення випромінювання від вимірювальних блоків до точок зчитування інформації, керуючий елемент, передавачі модульованого випромінювання суміщені в одному світловоді. Просторове розділення оптичних потоків здійснюється в блоці пристроїв двонаправленого оптичного зв'язку, який є набором волоконно-оптичних Yвідгалужувачів. Для багатоканального прийому введено принцип ухвалення рішення про реєстрацію впливу на інтерферометр: якщо модуль вихідного сигналу перевищує заданий рівень, відбувається фіксація сигналу. Зміни вимірювального сигналу від зовнішніх умов визначаються змінами параметрів світловода, процесами взаємодії мод і подвійного променезаломлення. Зміни вимірювального сигналу представлені як випадкові величини. Використовуючи центральну граничну теорему при великому числі подвійних сум, значення сигналів у конкретний момент часу, описано незалежними випадковими величинами, при нормальному законі розподілу і дисперсією. Корисний вплив вважається регулярним, та в момент виміру представлено центрованою гаусовою випадковою величиною з дисперсією. Складова корисного сигналу представляється гаусовою випадковою величиною із середньоквадратичним відхиленням.