درک فیلترینگ سیگنال

۱. تعریف: فیلترینگ سیگنال چیست؟

فیلتر کردن سیگنال یک تکنیک پردازش سیگنال حیاتی است که در ... مورد استفاده قرار می‌گیرد. vibration analysis برای حذف اجزای فرکانسی ناخواسته از یک سیگنال یا جداسازی فرکانس‌های خاص مورد نظر. یک فیلتر اساساً یک مدار الکترونیکی یا یک الگوریتم نرم‌افزاری است که به فرکانس‌های خاصی اجازه «عبور» می‌دهد و در عین حال بقیه را مسدود یا تضعیف می‌کند.

فیلترینگ به طور گسترده در دیجیتال استفاده می‌شود. آنالیزورهای ارتعاش برای اطمینان از اینکه داده‌های مورد تجزیه و تحلیل، تمیز، دقیق و مرتبط با وظیفه تشخیصی مورد نظر هستند.

۲. انواع رایج فیلترها در تحلیل ارتعاشات

چهار نوع فیلتر اساسی در پردازش سیگنال استفاده می‌شود:

1. فیلتر پایین گذر: به فرکانس‌های پایین اجازه عبور می‌دهد اما فرکانس‌های بالا را مسدود می‌کند. فرکانسی که در آن سیگنال شروع به تضعیف می‌کند، «فرکانس قطع» نامیده می‌شود.
2. فیلتر بالاگذر: برعکس فیلتر پایین‌گذر. این فیلتر به فرکانس‌های بالا اجازه عبور می‌دهد اما فرکانس‌های پایین را مسدود می‌کند.
3. فیلتر میان‌گذر: به یک باند یا محدوده خاصی از فرکانس‌ها اجازه عبور می‌دهد در حالی که فرکانس‌های پایین‌تر و بالاتر را مسدود می‌کند.
4. فیلتر میان‌گذر (یا ناچ): برعکس فیلتر میان‌گذر. این فیلتر یک باند خاص از فرکانس‌ها را مسدود می‌کند در حالی که به بقیه اجازه عبور می‌دهد.

۳. کاربردهای کلیدی فیلترینگ

فیلترها به چندین روش مهم در یک آنالیزور ارتعاش استفاده می‌شوند:

الف) فیلترهای ضد لبه‌دار شدن

مسلماً این مهمترین کاربرد فیلترینگ است. فیلتر ضد لبه گذاری یک فیلتر پایین‌گذر شیب‌دار است که *قبل* از دیجیتالی شدن سیگنال آنالوگ، روی آن اعمال می‌شود. هدف آن حذف تمام محتوای فرکانسی است که بالاتر از حداکثر فرکانس (Fmax) انتخاب شده توسط کاربر برای اندازه‌گیری است.

این برای جلوگیری از ضروری است نام مستعار، یک خطای جدی در پردازش سیگنال دیجیتال که در آن فرکانس‌های بالا "به پایین خم می‌شوند" و خود را به شکل فرکانس‌های پایین درمی‌آورند و منجر به یک تصویر کاملاً نادرست می‌شوند. طیففیلتر ضد لغزش (anti-aliasing) یک جزء حیاتی است که یکپارچگی تمام داده‌های ارتعاش دیجیتال را تضمین می‌کند.

ب) ادغام و تمایز

ارتعاش به صورت زیر اندازه‌گیری می‌شود شتاب, سرعت، یا جابجاییدر حالی که یک شتاب سنج رایج‌ترین حسگر است، یک تحلیلگر اغلب می‌خواهد داده‌ها را از نظر سرعت مشاهده کند. برای انجام این کار، تحلیلگر باید سیگنال شتاب را ادغام کند. این فرآیند ادغام می‌تواند نویز فرکانس بسیار پایین را به شدت تقویت کند (که گاهی اوقات اثر "شیب اسکی" نامیده می‌شود). یک فیلتر بالاگذر برای حذف این نویز قبل از ادغام استفاده می‌شود تا یک طیف سرعت یا جابجایی تمیز و قابل استفاده تولید شود.

ج) تحلیل پوششی (دمدولاسیون)

تحلیل پوششی، تکنیک اصلی برای تشخیص عیوب بلبرینگ، به شدت به فیلتر کردن متکی است. این فرآیند شامل موارد زیر است:

1. با استفاده از یک فیلتر میان‌گذر برای جداسازی یک باند فرکانس بالا که در آن سیگنال‌های ضربه یاتاقان وجود دارد.
2. پردازش این سیگنال فیلتر شده برای استخراج نرخ تکرار ("پوشش") برخوردها.
3. تحلیل طیف این سیگنال پوششی برای شناسایی فرکانس‌های خطای یاتاقان.

فیلتر میان‌گذر برای حذف سیگنال‌های پرانرژی و فرکانس پایین (مانند عدم تعادل) که در غیر این صورت سیگنال‌های نقص یاتاقان کم‌انرژی را در خود غرق می‌کنند، بسیار مهم است.

د) فیلتر تشخیصی

تحلیلگران همچنین می‌توانند پس از جمع‌آوری داده‌ها، فیلترهای دیجیتالی را برای کمک به تشخیص، روی آنها اعمال کنند. به عنوان مثال، آنها ممکن است از یک فیلتر میان‌گذر برای جداسازی ارتعاش اطراف یک فرکانس خاص مش چرخ‌دنده استفاده کنند تا نگاه واضح‌تری به آن داشته باشند. نوارهای کناری.

← بازگشت به فهرست اصلی