מהו מסנן מעביר נמוכים? נגד-כיוונון והחלקה • מאזן נייד, מנתח רעידות "Balanset" לאיזון דינמי של מכונות ריסוק, מאווררים, מקדחות, מקדחות על קומביינים, פירים, צנטריפוגות, טורבינות ורבים אחרים של רוטורים מהו מסנן מעביר נמוכים? נגד-כיוונון והחלקה • מאזן נייד, מנתח רעידות "Balanset" לאיזון דינמי של מכונות ריסוק, מאווררים, מקדחות, מקדחות על קומביינים, פירים, צנטריפוגות, טורבינות ורבים אחרים של רוטורים

מהו מסנן מעביר נמוכים? אנטי-אליאסינג והחלקה

פורסם על ידי admin ב-

הבנת מסנני מעביר נמוכים

הגדרה: מהו מסנן מעביר נמוכים?

מסנן מעביר נמוכים (LPF) הוא רכיב עיבוד אותות סלקטיבי לתדר המאפשר רֶטֶט רכיבים מתחת לתדר חיתוך מוגדר לעבור דרכם תוך הנחתה (הפחתה או חסימה) של רכיבים מעל תדר החיתוך. ב vibration analysis, מסנני מעביר נמוכים משרתים פונקציות קריטיות, כולל anti-aliasing (מניעת תדרים כוזבים במערכות דיגיטליות), הפחתת רעש ובידוד רכיבי רטט בתדר נמוך לצורך ניתוח ממוקד.

מסנני מעביר נמוכים הם אולי המסננים הנפוצים ביותר במכשירי רטט, קיימים בכל מערכת דיגיטציה כמסנני אנטי-אליאסינג וזמינים ככלי ניתוח להחלקת נתונים, הסרת רעש בתדר גבוה והתמקדות בתופעות בתדר נמוך.

מאפייני מסנן

תדר חיתוך (fc)

  • הַגדָרָה: תדר שבו תגובת המסנן יורדת ל-3dB- (אמפליטודה של 70.7%)
  • מתחת ל-fc (פס מעבר): תדרים עוברים עם הנחתה מינימלית
  • מעל fc (פס עצירה): תדרים מוחלשים בהדרגה
  • רצועת מעבר: אזור סביב fc שבו ההנחתה עולה

סדר סינון וגלגול

  • הזמנה ראשונה: 6 dB/אוקטבה (20 dB/עשור) – גלגול הדרגתי
  • הזמנה שנייה: 12 דציבלים/אוקטבה (40 דציבלים/עשור) – בינוני
  • הזמנה רביעית: 24 דציבלים/אוקטבה (80 דציבלים/עשור) – תלול
  • הזמנה 8: 48 דציבלים/אוקטבה (160 דציבלים/עשור) – תלול מאוד
  • סדר גבוה יותר: מעבר חד יותר, דחיית עצירה טובה יותר

סוגי תגובות לסנן

  • באטרוורת': פס מעבר שטוח מקסימלי, ללא אדוות
  • צ'בישב: ניתוק חד יותר, מאפשר אדוות פס מעבר
  • בסל: פאזה ליניארית (עיוות צורת גל מינימלי)
  • אֶלִיפְּטִי: המעבר החד ביותר, אדוות בשני התוואים

יישומים עיקריים

1. אנטי-אליאסינג (הכי קריטי)

מונע תדרים כוזבים במערכות דיגיטליות:

  • מַטָרָה: תדרי בלוק מעל תדר נייקוויסט (חצי קצב דגימה)
  • דְרִישָׁה: לפני המרה אנלוגית לדיגיטלית
  • סף קיצוץ אופייני: 0.4-0.8 × (קצב דגימה / 2)
  • תְלִילוּת: בדרך כלל מסדר 8 ומעלה לדחיית כינוי טובה
  • קרִיטִי: אנטי-אליאסינג לא מספק יוצר שיאים ספקטרליים כוזבים

2. הפחתת רעש

  • הסרת רעש חשמלי בתדר גבוה
  • סנן את רעשי כבל החיישן
  • נתונים חלקים למגמות
  • שיפור יחס אות לרעש עבור רכיבים בתדר נמוך

3. מגבלת טווח תדרים

  • ניתוח מיקוד על טווח התדרים הרלוונטי
  • דוגמה: ניתוח 0-100 הרץ עבור מכונות בעלות מהירות נמוכה
  • מסיר תוכן לא רלוונטי בתדירות גבוהה
  • מפחית את דרישות עיבוד ואחסון הנתונים

4. הכנה לאינטגרציה

  • לפני אינטגרציה של תאוצה למהירות
  • הסרת תדרים גבוהים מאוד (רעש שיוגבר)
  • ניתוק אופייני: 1000-5000 הרץ בהתאם ליישום
  • מונע הגברת רעש באינטגרציה

בחירת תדר חיתוך

יישומי Anti-Aliasing

  • כְּלָל: fc = 0.4 × קצב דגימה (שמרני) עד 0.8 × קצב דגימה (אגרסיבי)
  • דוּגמָה: קצב דגימה של 10 קילוהרץ → fc = 4000 הרץ
  • קרִיטֶרִיוֹן: הנחתת פס עצירה > 60 dB בתדר נייקוויסט

יישומים אנליטיים

  • הגדר fc ממש מעל תדירות העניין הגבוהה ביותר
  • לניתוח בתדרים נמוכים (0-200 הרץ): fc = 200-300 הרץ
  • עבור חוסר איזון בלבד (1×): fc = 5-10× מהירות ריצה
  • השארת מרווח עבור פס מעבר מסנן

הפחתת רעש

  • זיהוי טווח תדרים של רעש מהספקטרום
  • הגדר את fc להעברת תדרי אות, דחיית תדרי רעש
  • איזון בין הסרת רעש ושימור אות

השפעות על מדידות

תחום משרעת

  • פס מעבר: שינוי אמפליטודה מינימלי (< 0.5 dB בדרך כלל)
  • פס עצירה: הנחתה חזקה (40-80 dB או יותר)
  • רמה כללית: מפחית רעידות כלליות אם קיימים תדרים גבוהים

תחום הזמן

  • צורת גל מוחלקת (הוסרו שינויים בתדר גבוה)
  • קצוות חדים או קוצים מעוגלים
  • תגובה חולפת (צלצול מסנן) יכולה להשפיע על צורת צורת הגל
  • עיוות פאזה יכול להשפיע על פרשנות צורת הגל

תחום התדרים

  • הספקטרום מראה אמפליטודות מופחתות מעל נקודת החיתוך
  • שיאי תדר גבוהים הצטמצמו או הוסרו
  • רצפת הרעש ירדה אם הרעש היה בתדר גבוה

בעיות נפוצות ופתרונות

אנטי-אליאסינג לא מספק

  • סִימפּטוֹם: שיאים כוזבים בתדר נמוך ב ספֵּקטרוּם
  • לִגרוֹם: תדרים גבוהים מתקפלים מתחת לניקוויסט
  • פִּתָרוֹן: השתמש במסנן תלול יותר, הגדל את קצב הדגימה, ודא את תפקוד המסנן

סף נמוך מדי

  • סִימפּטוֹם: אותות בתדר גבוה תקפים מוחלשים
  • דוּגמָה: תדרי מיסבים מופחתים על ידי LPF אגרסיבי מדי
  • פִּתָרוֹן: הגדלת תדר החיתוך, שימוש בשיפוע עדין יותר של המסנן

סנן חפצים

  • צִלצוּל: תנודות בתחום הזמן כתוצאה מקיצוץ חד של המסנן
  • עיוות פאזה: שינויים בצורת הגל כתוצאה מהזזות פאזה
  • פִּתָרוֹן: השתמש במסנן Bessel עבור יישומי צורת גל קריטיים

מסננים משלימים

מעביר נמוך לעומת מעביר גבוה

  • מעביר נמוכים: מעביר תדרים נמוכים, חוסם תדרים גבוהים
  • מעבר גבוה: מעביר תדרים גבוהים, חוסם תדרים נמוכים
  • מַשׁלִים: משמש יחד לסינון מעביר פס

מסנן פס-מעבר

  • שילוב: HPF + LPF
  • מעביר רק תדרים בפס מסוים
  • דוחה גם מתחת וגם מעל לפס
  • חיוני עבור ניתוח מעטפה

מסנני מעביר נמוכים הם רכיבים בסיסיים במערכות מדידת רעידות, וממלאים פונקציות חיוניות, החל מהגנה מפני שינוי כיוון ועד להפחתת רעש ובחירת טווח תדרים. הבנת פעולת מסנן מעביר נמוכים, בחירת תדר חיתוך נכון והשפעותיו על אותות נמדדים היא קריטית לניתוח רעידות מדויק ולהימנעות מארטיפקטים של מדידה במערכות רכישת נתונים דיגיטליות.

← חזרה לאינדקס הראשי

קטגוריות:
וואטסאפ