O artigo científico “Digital Twin for a Frequency Mixer Used as a Phase Sensor”, publicado na revista Sensors – MDPI, apresenta um avanço na utilização de tecnologias de Geminação Digital (Digital Twin) para aprimorar a transferência de frequência em sistemas óticos.
O Instituto Português da Qualidade (IPQ) é responsável pela realização e disseminação do padrão de frequência em Portugal. Existem diversas técnicas para a transferência de frequência, tendo sido considerada neste trabalho a utilização de um misturador de frequência para detetar variações de fase entre dois sinais de luz com diferentes comprimentos de onda, ao longo de uma fibra óptica.
Neste artigo, é apresentado o desenvolvimento de um Digital Twin (DT) que replica a utilização de um misturador de frequência para melhorar a problemática da transferência de frequência. Foi implementada uma configuração para testar a técnica considerada, utilizando um misturador de frequência para determinar a diferença de fase entre os dois sinais, cuja variação é causada por gradientes de temperatura na fibra óptica, em conjunto com dados de temperatura em tempo real de sensores de temperatura colocados ao longo da fibra e no próprio misturador.
O DT foi treinado com dois algoritmos de machine learning, em particular, os modelos ARIMA e LSTM. Para estimar a exatidão do misturador de frequência, a funcionar como medidor de fase, foram consideradas e incluídas no modelo de DT, diversas componentes de incerteza, com o objetivo de obter a medição do valor da fase e a sua incerteza em tempo real. A incerteza foi determinada seguindo o GUM e validada com o método de Monte Carlo.
2024-12-02
