ما هو مرشح الترددات المنخفضة؟ التنعيم والتنعيم • موازن محمول، محلل اهتزازات "Balanset" لآلات الموازنة الديناميكية، الكسارات، المراوح، آلات التغطية، المثاقب في الحصادات، أعمدة الإدارة، أجهزة الطرد المركزي، التوربينات، والعديد من الدوارات الأخرى. ما هو مرشح الترددات المنخفضة؟ التنعيم والتنعيم • موازن محمول، محلل اهتزازات "Balanset" لآلات الموازنة الديناميكية، الكسارات، المراوح، آلات التغطية، المثاقب في الحصادات، أعمدة الإدارة، أجهزة الطرد المركزي، التوربينات، والعديد من الدوارات الأخرى.

ما هو مرشح الترددات المنخفضة؟ التنعيم والتنعيم

نُشر بواسطة admin على

فهم مرشحات الترددات المنخفضة

التعريف: ما هو مرشح الترددات المنخفضة؟

مرشح الترددات المنخفضة (LPF) هو عنصر معالجة إشارة انتقائية للتردد يسمح اهتزاز المكونات التي تقل عن تردد القطع المحدد للمرور أثناء تخفيف (تقليل أو حجب) المكونات التي تزيد عن تردد القطع. في vibration analysis, تخدم مرشحات الترددات المنخفضة وظائف حيوية بما في ذلك منع التعرجات (منع الترددات الخاطئة في الأنظمة الرقمية)، وتقليل الضوضاء، وعزل مكونات الاهتزاز ذات التردد المنخفض للتحليل المركّز.

ربما تكون مرشحات الترددات المنخفضة هي المرشحات الأكثر استخدامًا في أجهزة قياس الاهتزاز، وهي موجودة في كل نظام رقمي كمرشحات مضادة للتعرج ومتاحة كأدوات تحليل لتنعيم البيانات وإزالة الضوضاء عالية التردد والتركيز على الظواهر منخفضة التردد.

خصائص الفلتر

تردد القطع (fc)

  • تعريف: التردد الذي تنخفض فيه استجابة الفلتر إلى -3 ديسيبل (سعة 70.7%)
  • أدناه fc (نطاق المرور): تمر الترددات مع الحد الأدنى من التوهين
  • أعلى fc (نطاق التوقف): الترددات المخففة تدريجيا
  • نطاق الانتقال: المنطقة حول fc حيث يزداد التوهين

ترتيب التصفية والتدحرج

  • الترتيب الأول: 6 ديسيبل/أوكتاف (20 ديسيبل/عقد) – انخفاض تدريجي
  • الترتيب الثاني: 12 ديسيبل/أوكتاف (40 ديسيبل/عقد) – معتدل
  • الترتيب الرابع: 24 ديسيبل/أوكتاف (80 ديسيبل/عقد) – حاد
  • الترتيب الثامن: 48 ديسيبل/أوكتاف (160 ديسيبل/عقد) – شديد الانحدار
  • النظام الأعلى: انتقال أكثر وضوحًا، ورفض أفضل لنطاق التوقف

أنواع استجابة الفلتر

  • باتروورث: نطاق تمرير مسطح إلى أقصى حد، بدون تموج
  • تشيبيشيف: قطع أكثر حدة، يسمح بتموج نطاق المرور
  • بيسل: الطور الخطي (تشويه الموجة الأدنى)
  • بيضاوي الشكل: التحول الأكثر حدة، التموج في كلا النطاقين

التطبيقات الأساسية

1. التنعيم (الأكثر أهمية)

يمنع الترددات الخاطئة في الأنظمة الرقمية:

  • غاية: ترددات الكتلة أعلى من تردد نيكويست (نصف معدل العينة)
  • متطلبات: قبل التحويل من التناظري إلى الرقمي
  • القطع النموذجي: 0.4-0.8 × (معدل العينة / 2)
  • الانحدار: عادةً ما يكون الترتيب الثامن أو أعلى لرفض التعرجات الجيدة
  • شديد الأهمية: يؤدي عدم كفاية التنعيم إلى إنشاء قمم طيفية زائفة

2. تقليل الضوضاء

  • إزالة الضوضاء الكهربائية عالية التردد
  • تصفية ضوضاء كابل المستشعر
  • بيانات سلسة للاتجاهات
  • تحسين نسبة الإشارة إلى الضوضاء للمكونات ذات التردد المنخفض

3. الحد من نطاق التردد

  • تحليل التركيز على نطاق التردد محل الاهتمام
  • مثال: تحليل 0-100 هرتز للآلات منخفضة السرعة
  • يزيل المحتوى غير ذي الصلة عالي التردد
  • يقلل من متطلبات معالجة البيانات وتخزينها

4. التحضير للتكامل

  • قبل دمج التسارع مع السرعة
  • إزالة الترددات العالية جدًا (الضوضاء التي من شأنها أن تتضخم)
  • القطع النموذجي: 1000-5000 هرتز حسب التطبيق
  • يمنع تضخيم الضوضاء أثناء التكامل

اختيار تردد القطع

تطبيقات مكافحة التعرجات

  • قاعدة: fc = 0.4 × معدل العينة (محافظ) إلى 0.8 × معدل العينة (عدواني)
  • مثال: معدل أخذ العينات 10 كيلو هرتز → fc = 4000 هرتز
  • معيار: التوهين في نطاق التوقف > 60 ديسيبل عند تردد نيكويست

التطبيقات التحليلية

  • اضبط fc أعلى بقليل من أعلى تردد مثير للاهتمام
  • للتحليل منخفض التردد (0-200 هرتز): fc = 200-300 هرتز
  • لعدم التوازن فقط (1×): fc = 5-10× سرعة الجري
  • اترك هامشًا لنطاق انتقال الفلتر

تقليل الضوضاء

  • تحديد نطاق تردد الضوضاء من الطيف
  • ضبط fc لتمرير ترددات الإشارة ورفض ترددات الضوضاء
  • التوازن بين إزالة الضوضاء والحفاظ على الإشارة

التأثيرات على القياسات

مجال السعة

  • نطاق المرور: الحد الأدنى لتغير السعة (< 0.5 ديسيبل عادةً)
  • نطاق التوقف: التوهين القوي (40-80 ديسيبل أو أكثر)
  • المستوى العام: يقلل الاهتزاز الكلي في حالة وجود ترددات عالية

مجال الوقت

  • تم تنعيم شكل الموجة (إزالة الاختلافات عالية التردد)
  • حواف حادة أو مسامير مستديرة
  • يمكن أن تؤثر الاستجابة العابرة (رنين الفلتر) على شكل الموجة
  • يمكن أن يؤثر تشوه الطور على تفسير الشكل الموجي

مجال التردد

  • يظهر الطيف سعات منخفضة فوق الحد الأقصى
  • تم تقليل أو إزالة قمم التردد العالي
  • تم خفض مستوى الضوضاء إذا كانت الضوضاء عالية التردد

القضايا والحلول الشائعة

عدم كفاية التنعيم

  • الأعراض: قمم التردد المنخفض الكاذبة في نطاق
  • سبب: الترددات العالية تتراجع إلى ما دون نيكويست
  • حل: استخدم مرشحًا أكثر انحدارًا، وزد معدل العينة، وتحقق من عمل المرشح

الحد الأدنى منخفض جدًا

  • الأعراض: إشارات التردد العالي الصالحة المخففة
  • مثال: تم تقليل ترددات المحمل بواسطة مرشح الضغط المنخفض العدواني للغاية
  • حل: زيادة تردد القطع، واستخدام منحدر مرشح أكثر لطفًا

تصفية القطع الأثرية

  • رنين: التذبذبات في المجال الزمني من قطع المرشح الحاد
  • تشويه الطور: تغيرات شكل الموجة من تحولات الطور
  • حل: استخدم مرشح بيسل لتطبيقات الأشكال الموجية الحرجة

المرشحات التكميلية

التمريرات المنخفضة مقابل التمريرات العالية

  • تمرير منخفض: يمرر الترددات المنخفضة ويمنع الترددات العالية
  • تمرير عالي: يمرر الترددات العالية ويمنع الترددات المنخفضة
  • مكمل: تُستخدم معًا لتصفية النطاق الترددي

مرشح تمرير النطاق

  • مزيج: HPF + LPF
  • يمرر الترددات فقط في النطاق المحدد
  • يرفض النطاقين الموجودين أسفل وأعلى
  • ضروري ل تحليل الغلاف

تُعدّ مرشحات الترددات المنخفضة مكونات أساسية في أنظمة قياس الاهتزازات، حيث تؤدي وظائف أساسية، بدءًا من الحماية من التعرجات وصولًا إلى تقليل الضوضاء واختيار نطاق التردد. يُعدّ فهم آلية عمل مرشحات الترددات المنخفضة، واختيار تردد القطع المناسب، وتأثيراتها على الإشارات المقاسة، أمرًا بالغ الأهمية لتحليل الاهتزازات بدقة وتجنب أخطاء القياس في أنظمة جمع البيانات الرقمية.

← العودة إلى الفهرس الرئيسي

فئات: المصطلحاتتشخيص الاهتزاز
واتساب