درک نویز تریبوالکتریک

تعریف: نویز تریبوالکتریک چیست؟

نویز تریبوالکتریک نوعی تداخل الکتریکی است که می‌تواند سیگنال‌های ارتعاشی، به ویژه سیگنال‌های پیزوالکتریک را آلوده کند. accelerometersاین یک سیگنال نویز با فرکانس پایین است که وقتی خود کابل حسگر در معرض حرکت مکانیکی مانند خم شدن، پیچ خوردن یا ضربه قرار می‌گیرد، تولید می‌شود. این نویز به ارتعاش واقعی دستگاه مورد اندازه‌گیری مربوط نیست و بنابراین اگر به درستی کنترل نشود، می‌تواند منجر به خطاهای اندازه‌گیری قابل توجهی شود.

علت: اثر تریبوالکتریک

نویز توسط ... تولید می‌شود اثر تریبوالکتریکپدیده‌ای که در آن بار ساکن هنگام تماس و سپس جدا شدن دو ماده مختلف ایجاد می‌شود. یک کابل شتاب‌سنج کواکسیال معمولی از یک رسانای مرکزی، یک لایه دی‌الکتریک (عایق) و یک محافظ بیرونی تشکیل شده است.

وقتی کابل خم می‌شود، دی‌الکتریک و محافظ بیرونی به یکدیگر ساییده می‌شوند و مقدار کمی بار ساکن تولید می‌کنند. این بار ولتاژی ایجاد می‌کند که توسط تقویت‌کننده بسیار حساس متصل به حسگر پیزوالکتریک دریافت می‌شود. نتیجه، یک «غرش» با فرکانس پایین یا جهش ولتاژ کاذب در سیگنال ارتعاش است که هیچ ارتباطی با ارتعاش دستگاه ندارد.

ویژگی‌های نویز تریبوالکتریک

• فرکانس پایین: این نویز عمدتاً یک پدیده با فرکانس پایین است که معمولاً زیر 10 هرتز رخ می‌دهد.
• میخ‌های کاذب: اغلب به صورت جهش‌های تصادفی و با دامنه بالا در ... ظاهر می‌شود. شکل موج زمانی.
• طیف «شیب اسکی»: در یک FFT spectrum، می‌تواند به ایجاد اثر «شیب اسکی» منجر شود، که در آن کف نویز در انتهای فرکانس پایین طیف بسیار بالا است و سپس کاهش می‌یابد.
• تکرار نشدنی: این نویز با چرخش دستگاه همزمان نیست و بین اندازه‌گیری‌ها قابل تکرار نیست.

چرا این یک مشکل است؟

نویز تریبوالکتریک می‌تواند سیگنال‌های ارتعاشی فرکانس پایین واقعی یک ماشین را بپوشاند. این یک مشکل مهم هنگام تجزیه و تحلیل ماشین‌آلات با سرعت پایین است، جایی که اطلاعات تشخیصی مهم (مانند عدم تعادل و عدم هم‌ترازی در ۱X RPM) در این فرکانس‌های پایین قرار دارند. نویز می‌تواند این سیگنال‌های واقعی را پنهان کند یا با آنها اشتباه گرفته شود و منجر به تشخیص اشتباه شود.

چگونه از نویز تریبوالکتریک جلوگیری کنیم

جلوگیری از نویز تریبوالکتریک از طریق انتخاب صحیح کابل و تکنیک‌های نصب حاصل می‌شود:

1. از کابل با کیفیت بالا و نویز کم استفاده کنید: تولیدکنندگان معتبر حسگر، کابل‌های «کم‌صدا» ارائه می‌دهند. این کابل‌ها دارای یک لایه گرافیت رسانای ویژه هستند که بین دی‌الکتریک و محافظ بیرونی اعمال می‌شود. این لایه به عنوان یک زهکش عمل می‌کند و از تجمع بار ساکن جلوگیری کرده و اثر تریبوالکتریک را به طرز چشمگیری کاهش می‌دهد.
2. کابل را محکم کنید: این مهمترین مرحله عملی است. کابل باید تا حد امکان محکم به سطح دستگاه بسته یا چسبانده شود و به سنسور نزدیک باشد. این کار تضمین می‌کند که کابل به جای خم شدن و حرکت مستقل، *همراه* دستگاه می‌لرزد. هرگونه حلقه شل یا قسمت آویزان کابل، منبع اصلی نویز است.
3. از ضربه به کابل جلوگیری کنید: مطمئن شوید که کابل از هرگونه منبع ضربه یا ضربه شلاقی، مانند شفت‌های چرخان یا سایر قطعات متحرک ماشین، دور باشد.
4. اتصال زمین مناسب: اگرچه مستقیماً به اثر تریبوالکتریک مربوط نمی‌شود، اما اطمینان از اتصال صحیح سنسور و کابل‌کشی طبق دستورالعمل سازنده برای جلوگیری از سایر اشکال نویز الکتریکی، مانند حلقه‌های زمین، ضروری است.

با استفاده از نوع صحیح کابل و از همه مهم‌تر، اطمینان از محکم بودن صحیح آن، اثرات نویز تریبوالکتریک تقریباً به طور کامل از بین می‌رود و منجر به داده‌های ارتعاش فرکانس پایین تمیزتر و قابل اعتمادتری می‌شود.

← بازگشت به فهرست اصلی