{"id":240,"date":"2025-10-31T00:25:51","date_gmt":"2025-10-31T00:25:51","guid":{"rendered":"https:\/\/vibromera.eu\/glossary\/signal-filtering\/"},"modified":"2026-05-23T22:15:19","modified_gmt":"2026-05-23T22:15:19","slug":"signal-filtering","status":"publish","type":"glossary","link":"https:\/\/vibromera.eu\/de\/glossary\/signal-filtering\/","title":{"rendered":"Was ist Signalfilterung bei der Schwingungsanalyse?"},"content":{"rendered":"<h1>Signalfilterung verstehen<\/h1>\n\t\t<section class=\"woocommerce hestia-shop products is-shortcode\" id=\"products\" data-sorder=\"hestia_shop\" >\n\t\t\t\t\t\t<div class=\"\">\n\t\t\t\t\t\t<div class=\"hestia-shop-content\">\n\t\t\t<div class=\"row\" data-aos=\"fade-up\" >\t\t\t\t\t<div class=\"col-ms-6 col-sm-6 col-md-3 shop-item\">\n\t\t\t\t\t\t<a href=\"https:\/\/vibromera.eu\/de\/product\/balanset-1\/\" class=\"woocommerce-LoopProduct-link woocommerce-loop-product__link\">\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<div 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Ein Filter ist im Wesentlichen eine elektronische Schaltung oder ein Softwarealgorithmus, der bestimmten Frequenzen das &#8220;Durchdringen&#8221; erlaubt, w\u00e4hrend andere geblockt oder ged\u00e4mpft werden. Er ist eines der stillen Arbeitspferde der Disziplin: Filterung l\u00e4uft kontinuierlich in jedem digitalen <a href=\"https:\/\/vibromera.eu\/de\/glossary\/vibration-analyzer\/\">Schwingungsanalysator<\/a> um sicherzustellen, dass die analysierten Daten sauber, genau und f\u00fcr die vorliegende Diagnoseaufgabe relevant sind.<\/p>\n<h2>1. Definition: Was ist Signalfilterung?<\/h2>\n<p>Jede Rohschwingungsmessung ist eine Mischung aus den gew\u00fcnschten Signalen und unerw\u00fcnschten Signalen \u2014 Sensorrauschen, strukturelle Resonanzen, elektrisches Brummen und Energie aus Frequenzbereichen, die f\u00fcr den jeweiligen Auftrag schlicht irrelevant sind. Ein Filter wird durch seine <strong>Grenzfrequenz<\/strong> (den Punkt, ab dem die D\u00e4mpfung einsetzt) und seine <strong>roll-off<\/strong> (wie steil die D\u00e4mpfung jenseits dieses Punktes verl\u00e4uft) definiert. Die Kunst des Filterns besteht darin, den diagnostisch relevanten Inhalt eines Signals durchzulassen und gleichzeitig alles zu unterdr\u00fccken, was ihn verdecken w\u00fcrde. Gut angewendet, ist ein Filter unsichtbar; schlecht angewendet, kann er genau den Fehler verbergen, nach dem man sucht.<\/p>\n<h2>2. G\u00e4ngige Filtertypen in der Schwingungsanalyse<\/h2>\n<p>Es gibt vier grundlegende Filtertypen in der Signalverarbeitung, und jeder hat eine dedizierte Rolle in der Signalkette des Analysators:<\/p>\n<ol>\n<li><strong><a href=\"https:\/\/vibromera.eu\/de\/glossary\/low-pass-filter\/\">Tiefpassfilter<\/a>:<\/strong> l\u00e4sst niedrige Frequenzen durch, sperrt jedoch hohe Frequenzen. Die Frequenz, ab der das Signal ged\u00e4mpft wird, ist die Grenzfrequenz.<\/li>\n<li><strong><a href=\"https:\/\/vibromera.eu\/de\/glossary\/high-pass-filter\/\">Hochpassfilter<\/a>:<\/strong> das Gegenteil eines Tiefpassfilters \u2013 er l\u00e4sst hohe Frequenzen passieren und sperrt niedrige Frequenzen.<\/li>\n<li><strong><a href=\"https:\/\/vibromera.eu\/de\/glossary\/band-pass-filter\/\">Bandpassfilter<\/a>:<\/strong> l\u00e4sst ein bestimmtes Frequenzband oder einen bestimmten Frequenzbereich passieren, w\u00e4hrend sowohl niedrigere als auch h\u00f6here Frequenzen gesperrt werden. Er wirkt im Wesentlichen wie ein Hochpassfilter und ein Tiefpassfilter, die gemeinsam arbeiten.<\/li>\n<li><strong>Band-Stop (oder <a href=\"https:\/\/vibromera.eu\/de\/glossary\/notch-filter\/\">Notch<\/a>) Filter:<\/strong> das Gegenteil eines Bandpassfilters \u2013 er sperrt ein schmales Frequenzband, w\u00e4hrend alle anderen Frequenzen durchgelassen werden. Ein Notchfilter ist das Mittel der Wahl zur Unterdr\u00fcckung einer einzelnen st\u00f6renden Frequenz, beispielsweise elektrischer Netzfrequenzst\u00f6rungen.<\/li>\n<\/ol>\n<h2>3. Wichtige Anwendungen der Filterung<\/h2>\n<p>Filter werden in einem Schwingungsanalysator auf verschiedene wichtige Arten verwendet:<\/p>\n<h3>a) Anti-Aliasing-Filter<\/h3>\n<p>Dies ist wohl die wichtigste Anwendung der Filterung. Das Anti-Aliasing-Filter ist ein steilflankiger Tiefpassfilter, der auf das Analogsignal angewendet wird <em>vor<\/em> bevor es digitalisiert wird. Sein Zweck ist es, alle Frequenzanteile oberhalb der maximalen Frequenz (Fmax), die der Benutzer f\u00fcr die Messung ausgew\u00e4hlt hat, zu entfernen.<\/p>\n<p>Dies ist wichtig, um Aliasing zu verhindern <a href=\"https:\/\/vibromera.eu\/de\/glossary\/aliasing\/\">Aliasing<\/a>, ein schwerwiegender Fehler in der digitalen Signalverarbeitung, bei dem hohe Frequenzen sich &#8220;nach unten falten&#8221; und sich als niedrigere Frequenzen tarnen, was ein v\u00f6llig falsches <a href=\"https:\/\/vibromera.eu\/de\/glossary\/spectrum\/\">Spektrum<\/a> aus ansonsten guten Daten. Da Aliasing nicht r\u00fcckg\u00e4ngig gemacht werden kann, sobald die Daten abgetastet wurden \u2013 die falschen Peaks sind von echten nicht zu unterscheiden \u2013, muss der Anti-Aliasing-Filter im analogen Bereich vor dem Wandler wirken. Er ist das einzige Bauteil, das die Integrit\u00e4t aller digitalen Schwingungsdaten gew\u00e4hrleistet.<\/p>\n<h3>b) Integration und Differenzierung<\/h3>\n<p>Schwingungen werden als Beschleunigung, Geschwindigkeit oder Weg gemessen. W\u00e4hrend ein <a href=\"https:\/\/vibromera.eu\/de\/glossary\/accelerometer\/\">Beschleunigungsmesser<\/a> der gebr\u00e4uchlichste Sensor ist, m\u00f6chte ein Analyst die Daten h\u00e4ufig in Form der Schwinggeschwindigkeit betrachten, was in der Regel eine Integration des Beschleunigungssignals durch das Messger\u00e4t erfordert. Die Integration verst\u00e4rkt sehr niederfrequente St\u00f6rungen erheblich \u2013 der bekannte &#8220;Ski-Hang&#8221;, der steil in Richtung null Hz ansteigt. Ein Hochpassfilter beseitigt dieses Rauschen vor der Integration und liefert so ein sauberes, verwertbares Geschwindigkeits- oder Wegspektrum. Die umgekehrte Operation, die Differentiation, hat die entgegengesetzte Tendenz und verst\u00e4rkt stattdessen hochfrequente St\u00f6rungen.<\/p>\n<h3>c) H\u00fcllkurvenanalyse (Demodulation)<\/h3>\n<p><a href=\"https:\/\/vibromera.eu\/de\/glossary\/envelope-analysis\/\">H\u00fcllkurvenanalyse<\/a>, die prim\u00e4re Methode zur Erkennung <a href=\"https:\/\/vibromera.eu\/de\/glossary\/bearing-defects\/\">Lagerdefekte<\/a>, basiert stark auf Filterung. Der Prozess umfasst:<\/p>\n<ol>\n<li>Mit einem <strong>Bandpassfilter<\/strong> um ein hochfrequentes Band zu isolieren, in dem die Sto\u00dfsignale des W\u00e4lzlagers \u2013 sowie etwaige strukturelle Resonanzen, die diese anregen \u2013 vorhanden sind.<\/li>\n<li>Verarbeitung dieses gefilterten Signals durch Demodulation, um die Wiederholrate (den &#8220;H\u00fcllkurven&#8221;-Anteil) der St\u00f6\u00dfe zu extrahieren.<\/li>\n<li>Analyse des Spektrums dieses H\u00fcllkurvensignals zur Identifizierung der W\u00e4lzlager-Schadensfrequenzen.<\/li>\n<\/ol>\n<p>Der Bandpassfilter ist hier entscheidend, um die energiereichen Niederfrequenzsignale zu unterdr\u00fccken \u2013 wie etwa die Unwucht bei Betriebsdrehzahl \u2013, die andernfalls die winzigen, energiearmen W\u00e4lzlager-Schadensignale \u00fcberdecken w\u00fcrden, lange bevor diese ein gef\u00e4hrliches Ausma\u00df erreichen.<\/p>\n<h3>d) Diagnosefilterung<\/h3>\n<p>Analysten k\u00f6nnen digitale Filter auch nachtr\u00e4glich auf bereits erfasste Daten anwenden, um die Diagnose zu unterst\u00fctzen. So kann ein Bandpassfilter die Schwingungen um eine bestimmte <a href=\"https:\/\/vibromera.eu\/de\/glossary\/gear-mesh-frequency\/\">Zahneingriffsfrequenz<\/a> isolieren, um einen klareren Blick auf die <a href=\"https:\/\/vibromera.eu\/de\/glossary\/sidebands\/\">Seitenb\u00e4nder<\/a> zu erhalten, die einen sich entwickelnden Zahnradfehler anzeigen. Ein Order-Tracking-Filter erf\u00fcllt eine verwandte Aufgabe bei Maschinen mit variabler Drehzahl, indem er einem gew\u00e4hlten Vielfachen der Betriebsdrehzahl folgt, wenn diese sich \u00e4ndert.<\/p>\n<h2>4. Filterung beim Feldwuchten<\/h2>\n<p>Filterung ist nicht nur ein Diagnosehilfsmittel \u2013 sie ist grundlegend f\u00fcr das <a href=\"https:\/\/vibromera.eu\/de\/glossary\/feldstarkenausgleich\/\">Feldauswuchten<\/a>. Um einen Rotor zu wuchten, muss das Messger\u00e4t die Schwingung bei genau der 1\u00d7-Betriebsdrehzahl extrahieren und alles andere unterdr\u00fccken. Ein tragbares Zweikanal-Messger\u00e4t wie das <a href=\"https:\/\/vibromera.eu\/de\/produkt\/balanset-1\/\">Balanset-1A<\/a> verwendet einen synchronen Tracking-Filter, der auf den Einmal-pro-Umdrehung-Impuls seines <a href=\"https:\/\/vibromera.eu\/de\/glossary\/tachometer\/\">Drehzahlmesser<\/a>referenziert ist, um die 1\u00d7-Amplitude und den <a href=\"https:\/\/vibromera.eu\/de\/glossary\/phase\/\">Phase<\/a> sauber zu messen, selbst wenn das Breitbandrauschen hoch ist. Ohne diese Filterung w\u00fcrde der kleine, reproduzierbare 1\u00d7-Vektor, der zur Berechnung des Ausgleichsgewichts ben\u00f6tigt wird, im umgebenden Rauschen untergehen.<\/p>\n<h2>5. Fallstricke und gute Praxis<\/h2>\n<ul>\n<li><strong>Herausfiltern des Fehlersignals:<\/strong> Eine zu aggressive Tiefpasseinstellung kann den hochfrequenten Inhalt entfernen, der die fr\u00fchesten Anzeichen von W\u00e4lzlagersch\u00e4den enth\u00e4lt. W\u00e4hlen Sie Fmax entsprechend dem gesuchten Schadensbild.<\/li>\n<li><strong>Phasenverzerrung:<\/strong> Filter verschieben die Phase des Signals in der N\u00e4he ihrer Grenzfrequenz. Wo die Phase entscheidend ist \u2014 beim Auswuchten, <a href=\"https:\/\/vibromera.eu\/de\/glossary\/orbit\/\">Umlaufbahn<\/a> Diagramme \u2014 ein Filter mit einem gut definierten, linearen Phasengang ist unerl\u00e4sslich.<\/li>\n<li><strong>Das Frequenzband vergessen:<\/strong> Bei der H\u00fcllkurvenanalyse liefert die Wahl eines Bandpass-Mittenfrequenz, die die das Lagerenergie tragende Resonanz verfehlt, ein flaches, nutzloses H\u00fcllkurvenspektrum.<\/li>\n<\/ul>\n<hr>\n<p><a href=\"https:\/\/vibromera.eu\/de\/glossary\/\">\u2190 Zur\u00fcck zum Hauptindex<\/a><\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Eine Einf\u00fchrung in die Signalfilterung, den Prozess des Entfernens oder Isolierens bestimmter Frequenzbereiche innerhalb eines Vibrationssignals zur Unterst\u00fctzung der Maschinendiagnose.<\/p>","protected":false},"featured_media":0,"template":"","meta":{"ai_generated_summary":"","footnotes":""},"categories":[114,109],"tags":[],"class_list":["post-240","glossary","type-glossary","status-publish","hentry","category-analysis","category-glossary"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/vibromera.eu\/de\/wp-json\/wp\/v2\/glossary\/240","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/vibromera.eu\/de\/wp-json\/wp\/v2\/glossary"}],"about":[{"href":"https:\/\/vibromera.eu\/de\/wp-json\/wp\/v2\/types\/glossary"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/vibromera.eu\/de\/wp-json\/wp\/v2\/glossary\/240\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":101204,"href":"https:\/\/vibromera.eu\/de\/wp-json\/wp\/v2\/glossary\/240\/revisions\/101204"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/vibromera.eu\/de\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=240"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/vibromera.eu\/de\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=240"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/vibromera.eu\/de\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=240"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}