Qu'est-ce qu'un filtre coupe-bande ? Outil de rejet de fréquence • Équilibreur portable, analyseur de vibrations " Balanset " pour l'équilibrage dynamique des concasseurs, ventilateurs, broyeurs, vis sans fin de moissonneuses-batteuses, arbres, centrifugeuses, turbines et autres rotors. Qu'est-ce qu'un filtre coupe-bande ? Outil de rejet de fréquence • Équilibreur portable, analyseur de vibrations " Balanset " pour l'équilibrage dynamique des concasseurs, ventilateurs, broyeurs, vis sans fin de moissonneuses-batteuses, arbres, centrifugeuses, turbines et autres rotors.

Qu'est-ce qu'un filtre coupe-bande ? Outil de réjection de fréquence

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Comprendre les filtres Notch

Définition : Qu'est-ce qu'un filtre notch ?

Filtre coupe-bande (également appelé filtre coupe-bande, filtre réjecteur de bande ou piège à fréquence) est un élément de traitement du signal sélectif en fréquence qui atténue fortement vibration Composants dans une bande de fréquences étroite, tout en laissant passer toutes les fréquences extérieures sans modification. Un filtre coupe-bande est l'inverse d'un filtre passe-bande : au lieu de laisser passer une bande et de bloquer tout le reste, il bloque une bande spécifique et laisse passer tout le reste.

Les filtres coupe-bande sont utilisés dans analyse des vibrations Pour supprimer les interférences dominantes (bruit électrique à 60 Hz), éliminer les composantes vibratoires importantes (déséquilibre 1× très important masquant les autres signaux) ou supprimer les résonances qui obscurcissent les informations diagnostiques. Ils permettent de “ voir autour ” des fréquences dominantes pour révéler des composantes plus faibles, mais importantes pour le diagnostic.

Caractéristiques du filtre

Fréquence centrale (encoche)

  • Fréquence d'atténuation maximale
  • La fréquence étant “ entaillée ”
  • Adapté à une interférence spécifique ou à une fréquence indésirable
  • Atténuation typiquement de 40 à 60 dB au centre

Bande passante Notch

  • Encoche étroite : Rejette une gamme de fréquences très sélective (Q élevé)
  • Encoche large : Rejette une bande de fréquence plus large (faible Q)
  • Facteur Q : Fréquence centrale / Bande passante
  • Typique: Q = 10-50 pour les applications de vibrations

Profondeur d'atténuation

  • Dans quelle mesure la fréquence d'encoche est réduite
  • Généralement 40 à 60 dB (réduction de 100 à 1 000 ×)
  • Les filtres d'ordre supérieur fournissent des encoches plus profondes
  • Fréquences adjacentes peu affectées

Applications courantes

1. Suppression des interférences électriques

Éliminer le bruit des lignes électriques :

  • Encoche 60 Hz : Supprime le capteur électrique de 60 Hz en Amérique du Nord
  • Encoche 50 Hz : Supprime les interférences de 50 Hz en Europe/Asie
  • Harmoniques : Encoches supplémentaires à 120/180/240 Hz ou 100/150/200 Hz
  • Avantage: Spectre plus propre révélant les vibrations mécaniques
  • Prudence: Ne pas utiliser si la fréquence de ligne 2× (120/100 Hz) a une valeur de diagnostic

2. Suppression de la composante dominante

  • Déséquilibre grave : Cochez 1× pour voir les autres composants
  • Maillage à grande vitesse : Retirez l'engrènement dominant pour révéler les fréquences de roulement
  • Forte résonance : Supprimer la résonance structurelle pour voir l'excitation
  • But: Révéler des informations de diagnostic masquées

3. Élimination de la résonance du capteur

  • Supprimer les artefacts de résonance du montage du capteur
  • Encoche à la fréquence de résonance de montage (varie selon la méthode de montage)
  • Garantit que les mesures représentent la machine et non le capteur

4. Éviter les artefacts d'aliasing

  • Éliminez des fréquences élevées spécifiques avant le sous-échantillonnage
  • Empêche l'aliasing des composants puissants connus
  • Complète le filtre passe-bas anti-aliasing

Considérations de conception

Sélection de la largeur de l'encoche

Encoche étroite (Q élevé)

  • Avantage: Élimination chirurgicale d'une fréquence unique, effet minimal sur les zones adjacentes
  • Inconvénient: La fréquence doit être connue avec précision et stable
  • Exemple: Encoche de 60,0 Hz ± 0,5 Hz pour les interférences électriques

Encoche large (faible Q)

  • Avantage: Capture les variations de fréquence, réglage moins critique
  • Inconvénient: Peut affecter les fréquences que vous souhaitez conserver
  • Exemple: 1× ± 5 Hz pour éliminer le déséquilibre qui varie avec les fluctuations de vitesse

Compromis entre profondeur et largeur

  • Les encoches plus profondes (> 60 dB) nécessitent souvent une bande passante plus large
  • Des encoches très étroites peuvent ne pas permettre une atténuation profonde
  • Optimiser en fonction des exigences de l'application

Avantages et limites

Avantages

  • Supprime les fréquences interférentes dominantes
  • Révèle des composants de diagnostic masqués
  • Améliore l'utilisation de la plage dynamique
  • Permet de se concentrer sur les signaux plus faibles mais importants

Limitations et précautions

  • Supprime les informations : Contenu fréquentiel entaillé perdu définitivement
  • Peut masquer les problèmes : Si la fréquence entaillée a une valeur diagnostique, le problème n'est pas détecté
  • Distorsion de phase : Les filtres coupe-bande peuvent affecter considérablement la phase à proximité de la fréquence de coupure.
  • Sonnerie: Les encoches pointues peuvent créer des artefacts dans le domaine temporel
  • À utiliser avec précaution : Doit compléter, et non remplacer, l'analyse non filtrée

Meilleures pratiques

Quand utiliser les filtres Notch

  • Interférence connue (bruit électrique) obscurcissant les mesures
  • Composante dominante (déséquilibre grave) empêchant l'utilisation de la plage dynamique
  • Après une analyse non filtrée, la fréquence entaillée confirme qu'elle n'est pas diagnostique
  • Pour révéler les signaux faibles en vue d'un examen détaillé

Quand NE PAS utiliser

  • Mesures de dépistage de routine (à utiliser non filtrées pour les diagnostics généraux)
  • Lorsque la fréquence entaillée a une valeur diagnostique
  • Sans d'abord comprendre le spectre complet non filtré
  • En remplacement de la réparation de la source d'interférence réelle

Documentation

  • Toujours documenter lorsque le filtre coupe-bande est utilisé
  • Enregistrer la fréquence d'encoche et la bande passante
  • Conserver les données non filtrées pour référence
  • Notez la raison du filtrage par encoche

Mise en œuvre

Filtres notch matériels

  • Fréquence fixe (généralement 50 ou 60 Hz)
  • Activé/désactivé selon les besoins
  • Circuit analogique dans l'instrument
  • Fonctionnement en temps réel

Filtres Notch logiciels

  • Appliqué aux données numérisées
  • Fréquence centrale et bande passante réglables
  • Peut tester différents paramètres d'encoche
  • Non destructif (données originales préservées)

Les filtres coupe-bande sont des outils de traitement du signal spécialisés qui éliminent sélectivement les bandes de fréquences étroites des signaux vibratoires. Bien qu'efficaces pour éliminer les interférences et révéler les composantes masquées, les filtres coupe-bande doivent être utilisés judicieusement, en comprenant parfaitement les informations rejetées, afin de garantir que les fréquences coupées ne contiennent pas de contenu diagnostique important.

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Catégories : AnalyseGlossaire
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