درک فیلترهای پایین گذر

Devices

Portable balancer & Vibration analyzer Balanset-1A

$2,347.12 قیمت اصلی $2,347.12 بود.$1,901.46قیمت فعلی $1,901.46 است.

Parts

Vibration sensor

$106.96 قیمت اصلی $106.96 بود.$71.30قیمت فعلی $71.30 است.

Parts

Optical Sensor (Laser Tachometer)

$147.36 قیمت اصلی $147.36 بود.$83.19قیمت فعلی $83.19 است.

Devices

Balanset-4

$8,084.78

Parts

Magnetic Stand Insize-60-kgf

$54.67

Parts

Reflective tape

$11.88

Devices

Dynamic balancer “Balanset-1A” OEM

$2,061.90 قیمت اصلی $2,061.90 بود.$1,663.78قیمت فعلی $1,663.78 است.

تعریف: فیلتر پایین‌گذر چیست؟

فیلتر پایین گذر (LPF) یک عنصر پردازش سیگنال با فرکانس انتخابی است که امکان ... لرزش اجزایی که فرکانس قطع آنها کمتر از یک فرکانس قطع مشخص است را عبور می‌دهند در حالی که اجزایی که فرکانس قطع آنها بالاتر از حد مجاز است را تضعیف (کاهش یا مسدود) می‌کنند. vibration analysis, فیلترهای پایین‌گذر عملکردهای حیاتی از جمله ضد اعوجاج (جلوگیری از فرکانس‌های کاذب در سیستم‌های دیجیتال)، کاهش نویز و جداسازی اجزای ارتعاش فرکانس پایین برای تجزیه و تحلیل متمرکز را انجام می‌دهند.

فیلترهای پایین‌گذر شاید رایج‌ترین فیلترها در ابزار دقیق ارتعاش باشند که در هر سیستم دیجیتال‌سازی به عنوان فیلترهای ضد لغزش وجود دارند و به عنوان ابزارهای تجزیه و تحلیل برای هموارسازی داده‌ها، حذف نویز فرکانس بالا و تمرکز بر پدیده‌های فرکانس پایین در دسترس هستند.

مشخصات فیلتر

فرکانس قطع (fc)

• تعریف: فرکانسی که در آن پاسخ فیلتر به -۳ دسی‌بل کاهش می‌یابد (دامنه ۷۰.۷۱TP3T)
• زیر fc (باند عبور): فرکانس‌ها با حداقل تضعیف عبور می‌کنند
• بالای fc (باند توقف): فرکانس‌ها به تدریج ضعیف می‌شوند
• گروه موسیقی گذار: ناحیه اطراف fc که در آن میرایی افزایش می‌یابد

سفارش فیلتر و حذف فیلتر

• سفارش اول: ۶ دسی‌بل بر اکتاو (۲۰ دسی‌بل بر دهه) - کاهش تدریجی
• سفارش دوم: ۱۲ دسی‌بل بر اکتاو (۴۰ دسی‌بل بر دهه) - متوسط
• سفارش چهارم: ۲۴ دسی‌بل بر اکتاو (۸۰ دسی‌بل بر دهه) - شیب تند
• سفارش هشتم: ۴۸ دسی‌بل بر اکتاو (۱۶۰ دسی‌بل بر دهه) - بسیار تند
• مرتبه بالاتر: انتقال واضح‌تر، رد بهتر باند توقف

انواع پاسخ فیلتر

• باترورث: پهنای باند عبوری کاملاً مسطح، بدون موج
• چبیشف: قطع واضح‌تر، امکان موج‌دار شدن باند عبور را فراهم می‌کند
• بسل: فاز خطی (حداقل اعوجاج شکل موج)
• بیضوی: واضح‌ترین گذار، موج در هر دو باند

کاربردهای اولیه

۱. ضد لبه‌سازی (بسیار مهم)

جلوگیری از فرکانس‌های کاذب در سیستم‌های دیجیتال:

• هدف: فرکانس‌های بلوک بالاتر از فرکانس نایکوئیست (نرخ نمونه‌برداری نصف)
• مورد نیاز: قبل از تبدیل آنالوگ به دیجیتال
• حد نصاب معمول: ۰.۴-۰.۸ × (نرخ نمونه‌برداری / ۲)
• شیب تند: معمولاً برای حذف خوب لبه‌ها، از مرتبه هشتم یا بالاتر
• انتقادی: ضد حساسیت ناکافی باعث ایجاد پیک‌های طیفی کاذب می‌شود

۲. کاهش نویز

• حذف نویز الکتریکی با فرکانس بالا
• نویز کابل سنسور را فیلتر کنید
• داده‌های روان برای روندیابی
• بهبود نسبت سیگنال به نویز برای قطعات فرکانس پایین

۳. محدودیت محدوده فرکانس

• تحلیل تمرکز بر محدوده فرکانسی مورد نظر
• مثال: تحلیل ۰-۱۰۰ هرتز برای ماشین‌آلات کم‌سرعت
• محتوای نامربوط با فرکانس بالا را حذف می‌کند
• کاهش نیازهای پردازش و ذخیره‌سازی داده‌ها

۴. آمادگی برای ادغام

• قبل از انتگرال گیری از شتاب و سرعت
• فرکانس‌های بسیار بالا (نویزهایی که تقویت می‌شوند) را حذف کنید
• قطع معمول: ۱۰۰۰-۵۰۰۰ هرتز بسته به کاربرد
• از تقویت نویز در ادغام جلوگیری می‌کند

انتخاب فرکانس قطع

برنامه‌های ضد لغزش

• قانون: fc = 0.4 × نرخ نمونه‌برداری (محافظه‌کار) تا 0.8 × نرخ نمونه‌برداری (تهاجمی)
• مثال: نرخ نمونه‌برداری ۱۰ کیلوهرتز → fc = ۴۰۰۰ هرتز
• معیار: میرایی باند توقف > 60 دسی‌بل در فرکانس نایکوئیست

کاربردهای تحلیلی

• fc را کمی بالاتر از بالاترین فرکانس مورد نظر قرار دهید
• برای آنالیز فرکانس پایین (0-200 هرتز): fc = 200-300 هرتز
• فقط برای عدم تعادل (1×): fc = 5-10× سرعت حرکت
• حاشیه را برای باند انتقال فیلتر بگذارید

کاهش سر و صدا

• شناسایی محدوده فرکانس نویز از طیف
• تنظیم fc برای عبور فرکانس‌های سیگنال، رد فرکانس‌های نویز
• تعادل بین حذف نویز و حفظ سیگنال

تأثیرات بر اندازه‌گیری‌ها

دامنه دامنه

• باند عبور: حداقل تغییر دامنه (معمولاً کمتر از 0.5 دسی‌بل)
• نوار توقف: میرایی قوی (۴۰-۸۰ دسی‌بل یا بیشتر)
• سطح کلی: در صورت وجود فرکانس‌های بالا، لرزش کلی را کاهش می‌دهد

دامنه زمان

• شکل موج هموار شده (تغییرات فرکانس بالا حذف شده است)
• لبه‌های تیز یا میخ‌های گرد
• پاسخ گذرا (زنگ زدن فیلتر) می‌تواند بر شکل موج تأثیر بگذارد
• اعوجاج فاز می‌تواند بر تفسیر شکل موج تأثیر بگذارد

دامنه فرکانس

• طیف، دامنه‌های کاهش‌یافته بالاتر از حد قطع را نشان می‌دهد
• پیک‌های فرکانس بالا کاهش یافته یا حذف شده‌اند
• اگر نویز فرکانس بالا باشد، سطح نویز کاهش می‌یابد

مشکلات و راه‌حل‌های رایج

آنتی آلیاسینگ ناکافی

• علامت: پیک‌های کاذب فرکانس پایین در طیف
• علت: فرکانس‌های بالا که به زیر نایکوئیست برمی‌گردند
• راه حل: از فیلتر تندتر استفاده کنید، نرخ نمونه‌برداری را افزایش دهید، عملکرد فیلتر را تأیید کنید

حد آستانه خیلی پایین

• علامت: سیگنال‌های فرکانس بالای معتبر تضعیف شدند
• مثال: فرکانس‌های یاتاقان توسط LPF بیش از حد تهاجمی کاهش می‌یابد
• راه حل: فرکانس قطع را افزایش دهید، از شیب فیلتر ملایم‌تری استفاده کنید

مصنوعات فیلتر

• زنگ زدن: نوسانات در حوزه زمان از قطع فیلتر تیز
• اعوجاج فاز: تغییر شکل موج ناشی از تغییر فاز
• راه حل: از فیلتر بسل برای کاربردهای شکل موج بحرانی استفاده کنید

فیلترهای مکمل

پایین گذر در مقابل بالاگذر

• پایین گذر: فرکانس‌های پایین را عبور می‌دهد، فرکانس‌های بالا را مسدود می‌کند
• پاس بالا: فرکانس‌های بالا را عبور می‌دهد، فرکانس‌های پایین را مسدود می‌کند
• مکمل: برای فیلترینگ میان‌گذر با هم استفاده می‌شوند

فیلتر میان‌گذر

• ترکیب: HPF + LPF
• فقط فرکانس‌های موجود در باند مشخص شده را عبور می‌دهد
• هر دو باند پایین و بالای باند را رد می‌کند
• ضروری برای تحلیل پوششی

فیلترهای پایین‌گذر اجزای اساسی در سیستم‌های اندازه‌گیری ارتعاش هستند و عملکردهای ضروری از محافظت در برابر نویز تا کاهش نویز و انتخاب محدوده فرکانس را انجام می‌دهند. درک عملکرد فیلتر پایین‌گذر، انتخاب فرکانس قطع مناسب و تأثیرات آن بر سیگنال‌های اندازه‌گیری شده برای تجزیه و تحلیل دقیق ارتعاش و جلوگیری از مصنوعات اندازه‌گیری در سیستم‌های جمع‌آوری داده دیجیتال بسیار مهم است.

---

← بازگشت به فهرست اصلی