ПОВЫШЕНИЕ ТОЧНОСТИ МЕТОДА ИЗМЕРЕНИЯ ИМПЕДАНСА ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИХ ИСТОЧНИКОВ ТОКА НА ОСНОВЕ ВЕЙВЛЕТ-АНАЛИЗА
Е.С. Денисов1, Ю.К. Евдокимов1, О.В. Шиндор2, К.В. Коньков1
1Казанский национальный исследовательский технический университет им. А. Н. Туполева - КАИ, Казань, Россия genia-denisov@yandex.ru 2Казанский (Приволжский) федеральный университет, Казань, Россия o_v_sh@mail.ru
Ключевые слова: водородная энергетика, твердополимерный топливный элемент, электрохимический импеданс, широкополосный сигнал, вейвлет-анализ, вейвлет Морзе, собственные шумы измерительной аппаратуры
Страницы: 79-86
Аннотация
Обеспечение эффективной работы и повышение надёжности твердополимерных топливных элементов (ТПТЭ) требует новых средств оперативной оценки их технического состояния без сильного возмущения режима работы. В настоящее время одним из наиболее информативных среди оперативных методов исследования ТПТЭ является импедансная спектроскопия. Использование вейвлет-анализа и широкополосных зондирующих сигналов позволяет существенно сократить время анализа и, как следствие, повысить оперативность принятия диагностических решений. Однако была установлена проблема значительной потери точности при оценке высокочастотных составляющих импеданса. Определено, что причиной этого является существенный вклад высокочастотных спектральных составляющих с низким соотношением сигнал/шум, достигающим величин 4 дБ. Предложена методика пороговой обработки сигналов на основе вейвлет-преобразования, позволившая в частотном диапазоне 0,1-400 Гц повысить точность оценки амплитудно-частотных характеристик импеданса до 0,3 % без увеличения соотношения сигнал/шум. Предложенные средства высокоточной оценки импедансных характеристик на основе вейвлет-анализа широкополосных сигналов найдут своё применение как в исследовательских лабораториях, так и в реально работающих энергетических установках на базе ТПТЭ.
DOI: 10.15372/AUT20250408 |