Yüksək keçid filtrlərini başa düşmək
Tərif: Yüksək keçid filtri nədir?
Yüksək keçirici filtr (HPF) imkan verən tezlik-selektiv siqnal emal elementidir vibrasiya kəsilmə tezliyindən aşağı olan komponentləri zəiflədərkən (azaldarkən) keçmək üçün müəyyən edilmiş kəsmə tezliyindən yuxarı olan komponentlər. In vibration analysis, yüksək ötürücü filtrlər aşağı tezlikli vibrasiyanı aradan qaldırmaq üçün istifadə olunur ( balanssızlıq, yanlış hizalanma) və yüksək tezlikli məzmuna diqqət yetirin (dan rulman qüsurları, dişli şəbəkə, elektrik tezlikləri) və ya sensor montaj rezonans effektlərini və DC ofsetlərini aradan qaldırmaq üçün.
Yüksək ötürücü filtrlər əsas komponentlərdir zərf təhlili, anti-aliasing sistemləri və siqnal kondisioneri, xüsusi tezlik diapazonlarından diaqnostik məlumatların çıxarılmasına imkan verir, eyni zamanda maraq siqnallarını maskalaya və ya sıxışdıra bilən arzuolunmaz aşağı tezlikli komponentləri rədd edir.
Filtr Xüsusiyyətləri
Kəsmə Tezliyi (fc)
- Tərif: Filtr reaksiyasının -3 dB-ə düşdüyü tezlik (70,7% keçid zolağı amplitudası)
- Aşağıda fc: Tezliklər tədricən zəiflədi
- Fc-dən yuxarı: Tezliklər minimal zəifləmə ilə keçir
- Seçim: Maraqlanan tətbiq və tezlik məzmununa əsasən fc seçin
Süzgəc Yamacı (Yürüşmə dərəcəsi)
- Kəsmə tezliyindən aşağı zəifləmə dərəcəsi
- Oktavada dB və ya onillikdə dB ilə ifadə edilir
- 1-ci Sifariş: 6 dB/oktava (20 dB/onillik) – yumşaq yamac
- 2-ci Sifariş: 12 dB/oktava (40 dB/onillik) – orta maillik
- 4-cü Sifariş: 24 dB/oktava (80 dB/onillik) – dik yamac
- Ali Sifariş: Daha kəskin keçid, daha yaxşı rədd, lakin daha mürəkkəb
Filtr növləri
- Butterworth: Maksimal düz keçid zolağı cavabı
- Çebışev: Daha kəskin kəsmə, lakin keçiddə dalğalanma ilə
- Bessel: Ən yaxşı zaman-domen xüsusiyyətləri (minimum faza təhrifi)
- Elliptik: Ən kəskin keçid, lakin həm keçid, həm də dayandırma zolağında dalğalanma
Vibrasiya Analizində Tətbiqlər
1. Rulman qüsurlarının aşkarlanması
Ən ümumi tətbiq:
- Kəsmə: Tipik olaraq 500-2000 Hz
- Məqsəd: Aşağı tezlikli balanssızlığı və yanlış hizalanma vibrasiyasını aradan qaldırın
- Nəticə: Yüksək tezlikli daşıyıcı təsir siqnallarına diqqət yetirin
- İstifadə edin: Zərflərin təhlilinin işlənməsinin birinci mərhələsi
2. Sürət/Yer dəyişdirmə üçün inteqrasiya
- Sürətlənməni sürətə və ya yerdəyişməyə inteqrasiya edərkən
- 2-10 Hz-də HPF DC ofsetini və çox aşağı tezlikləri aradan qaldırır
- İnteqrasiya xətalarının və sürüşmənin qarşısını alır
- Dəqiq aşağı tezlikli inteqrasiya üçün vacibdir
3. Sensor montaj rezonans aradan qaldırılması
- Akselerometr montaj rezonansı (maqnit montaj üçün adətən 3-10 kHz)
- HPF bu rezonans artefaktını aradan qaldırır
- Ölçmələrin sensor effektlərini deyil, maşın vibrasiyasını əks etdirməsini təmin edir
4. DC ofsetinin çıxarılması
- Çox aşağı kəsmə (0,5-2 Hz) olan HPF DC komponentini çıxarır
- Siqnalın düzgün işlənməsi üçün lazımdır
- FFT səhvlərinin və inteqrasiya sürüşməsinin qarşısını alır
Praktik Tətbiq
Analoq və Rəqəmsal Filtrlər
Analoq yüksək keçid filtrləri
- Siqnal kondisionerində aparat sxemləri
- Real vaxt əməliyyatı
- Anti-aliasing və sensor kondisioner
- Bir dəfə dizayn edilmiş sabit xüsusiyyətlər
Rəqəmsal yüksək ötürücü filtrlər
- Proqrama əsaslanan post-processing
- Tənzimlənən kəsmə və filtr sırası
- Məlumat toplandıqdan sonra tətbiq oluna/çıxarıla bilər
- Müasir analizatorlar çoxlu filtr variantları təqdim edir
Kəsmə Tezliyinin seçilməsi
Rulman analizi üçün
- Fc-ni ən aşağı rulman xətası tezliyinin altına qoyun
- Tipik: 500-1000 Hz kəsmə
- 1×, 2×, dişli çarxı və s.
- Daşıyıcı xəta tezliklərini (adətən 50-500 Hz) və onların yüksək tezlikli modulyasiyasından keçir
İnteqrasiya üçün
- Fc-ni 2-5× ən aşağı maraq tezliyinə təyin edin
- Çox aşağı: sürüşməyə imkan verir
- Çox yüksək: etibarlı aşağı tezlikli komponentləri zəiflədir
- Tipik: ümumi inteqrasiya üçün 2-10 Hz
Ölçmələrə Təsirlər
Amplituda Effektləri
- Kəsikdən aşağı tezliklər amplituda azalıb
- Çox aşağı tezliklər mahiyyətcə aradan qaldırıldı
- Kəsikdən xeyli yuxarı olan tezliklər təsirlənmir
- Keçid bölgəsi tədricən azalma göstərir
Faza effektləri
- Filtrlər təqdim edir faza yerdəyişmə
- Faza sürüşmə tezliyindən asılıdır
- Zaman domeninin dalğa formasına təsir göstərə bilər
- Bessel filtrləri faza təhrifini minimuma endirir
Dalğa forması effektləri
- Aşağı tezlikli əsas variasiyaları aradan qaldırır
- Mərkəzlərin dalğa forması sıfıra yaxındır
- Görünən dalğa formasının xarakterini dəyişə bilər
- Dalğa formalarını şərh edərkən filtrləməni başa düşmək vacibdir
Digər Filtrlərlə Birləşdirilmişdir
Yüksək keçid + aşağı keçid = bant keçidi
- HPF aşağı tezlikləri bloklayır
- LPF yüksək tezlikləri bloklayır
- Kombinasiya yalnız orta zolaqdan keçir
- Xüsusi tezlik diapazonu üçün bandpass filtri yaradır
Çoxmərhələli emalda yüksək keçid
- Rəqəmləşdirmədən əvvəl anti-aliasing (aşağı keçid).
- DC aradan qaldırılması üçün yüksək keçid
- Zərf analizi üçün bant keçidi
- Mürəkkəb siqnal kondisioneri üçün ardıcıl filtrləmə
Yüksək ötürücü filtrlər, aşağı tezlikli dominant komponentləri silməklə yüksək tezlikli diaqnostik məlumatların təcrid olunmasına imkan verən vibrasiya analizində vacib siqnal emal alətləridir. Yüksək ötürücü filtr xüsusiyyətlərini başa düşmək - kəsilmə tezliyi, filtr sırası və amplituda və faza təsirləri - yatağın təhlilində, siqnal inteqrasiyasında və tezlik seçici ölçmə tələb edən hər hansı analizdə düzgün tətbiq üçün çox vacibdir.
EN 
AR 
AZ 
BG 
ZH 
HR 
CS 
DA 
NL 
ET 
FI 
FR 
DE 
KA 
EL 
HE 
HI 
HU 
ID 
IT 
JA 
KO 
LV 
LT 
MS 
NB 
FA 
PL 
PT_BR 
PT 
RO 
SR 
SK 
SL 
ES 
SV 
TH 
TR 
UR 
UK 
VI 