सिग्नल फ़िल्टरिंग को समझना

1. परिभाषा: सिग्नल फ़िल्टरिंग क्या है?

सिग्नल फ़िल्टरिंग में प्रयुक्त एक महत्वपूर्ण सिग्नल प्रोसेसिंग तकनीक है vibration analysis किसी सिग्नल से अवांछित आवृत्ति घटकों को हटाने या रुचिकर विशिष्ट आवृत्तियों को अलग करने के लिए। फ़िल्टर मूलतः एक इलेक्ट्रॉनिक सर्किट या सॉफ़्टवेयर एल्गोरिथम होता है जो कुछ आवृत्तियों को "गुजरने" देता है जबकि अन्य को अवरुद्ध या क्षीण कर देता है।

डिजिटल मीडिया में फ़िल्टरिंग का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। कंपन विश्लेषक यह सुनिश्चित करना कि विश्लेषण किया जा रहा डेटा स्वच्छ, सटीक और निदान कार्य के लिए प्रासंगिक है।

2. कंपन विश्लेषण में फ़िल्टर के सामान्य प्रकार

सिग्नल प्रोसेसिंग में चार बुनियादी प्रकार के फिल्टर का उपयोग किया जाता है:

1. लो पास फिल्टर: निम्न आवृत्तियों को गुजरने देता है लेकिन उच्च आवृत्तियों को अवरुद्ध करता है। जिस आवृत्ति पर सिग्नल क्षीण होना शुरू होता है उसे "कट-ऑफ आवृत्ति" कहा जाता है।
2. उच्च-पास फ़िल्टर: लो-पास फ़िल्टर के विपरीत। यह उच्च आवृत्तियों को गुजरने देता है लेकिन निम्न आवृत्तियों को रोकता है।
3. बैंड-पास फ़िल्टर: निम्न और उच्च दोनों आवृत्तियों को अवरुद्ध करते हुए एक विशिष्ट बैंड या आवृत्तियों की श्रेणी को गुजरने की अनुमति देता है।
4. बैंड-स्टॉप (या नॉच) फ़िल्टर: बैंड-पास फ़िल्टर के विपरीत। यह आवृत्तियों के एक विशिष्ट बैंड को अवरुद्ध करता है जबकि अन्य सभी को गुजरने देता है।

3. फ़िल्टरिंग के प्रमुख अनुप्रयोग

कंपन विश्लेषक के भीतर फिल्टर का उपयोग कई महत्वपूर्ण तरीकों से किया जाता है:

a) एंटी-अलियासिंग फ़िल्टर

यह संभवतः फ़िल्टरिंग का सबसे महत्वपूर्ण अनुप्रयोग है। एंटी - एलियासिंग फ़िल्टर यह एक स्थिर लो-पास फ़िल्टर है जो एनालॉग सिग्नल के डिजिटलीकरण से पहले उस पर लागू होता है। इसका उद्देश्य उपयोगकर्ता द्वारा माप के लिए चुनी गई अधिकतम आवृत्ति (Fmax) से अधिक की सभी आवृत्ति सामग्री को हटाना है।

इसे रोकने के लिए यह आवश्यक है अलियासिंग, एक गंभीर डिजिटल सिग्नल प्रोसेसिंग त्रुटि जहां उच्च आवृत्तियाँ "मुड़ जाती हैं" और खुद को कम आवृत्तियों के रूप में प्रच्छन्न करती हैं, जिससे पूरी तरह से गलत परिणाम होता है स्पेक्ट्रमएंटी-अलियासिंग फिल्टर एक महत्वपूर्ण घटक है जो सभी डिजिटल कंपन डेटा की अखंडता सुनिश्चित करता है।

ख) एकीकरण और विभेदन

कंपन को इस प्रकार मापा जाता है त्वरण, वेग, या विस्थापन.जबकि एक accelerometer सबसे आम सेंसर होने के कारण, विश्लेषक अक्सर डेटा को वेग के संदर्भ में देखना चाहते हैं। ऐसा करने के लिए, विश्लेषक को त्वरण संकेत को एकीकृत करना होगा। यह एकीकरण प्रक्रिया बहुत कम आवृत्ति वाले शोर (जिसे कभी-कभी "स्की ढलान" प्रभाव कहा जाता है) को गंभीर रूप से बढ़ा सकती है। एक स्वच्छ, प्रयोग करने योग्य वेग या विस्थापन स्पेक्ट्रम बनाने के लिए एकीकरण से पहले इस शोर को हटाने के लिए एक उच्च-पास फ़िल्टर का उपयोग किया जाता है।

सी) लिफाफा विश्लेषण (डिमॉड्यूलेशन)

लिफाफा विश्लेषण, पता लगाने की प्राथमिक तकनीक असर दोष, फ़िल्टरिंग पर बहुत ज़्यादा निर्भर करता है। इस प्रक्रिया में शामिल हैं:

1. का उपयोग करना बैंड-पास फ़िल्टर एक उच्च आवृत्ति बैंड को अलग करने के लिए जहां असर प्रभाव संकेत मौजूद हैं।
2. प्रभावों की पुनरावृत्ति दर ("लिफाफा") निकालने के लिए इस फ़िल्टर किए गए सिग्नल को संसाधित करना।
3. इस लिफाफा सिग्नल के स्पेक्ट्रम का विश्लेषण करके बेयरिंग दोष आवृत्तियों की पहचान करना।

बैंड-पास फिल्टर उच्च-ऊर्जा, निम्न-आवृत्ति संकेतों (जैसे असंतुलन) को हटाने के लिए महत्वपूर्ण है, जो अन्यथा निम्न-ऊर्जा असर दोष संकेतों को दबा देंगे।

d) डायग्नोस्टिक फ़िल्टरिंग

विश्लेषक डेटा एकत्र करने के बाद, निदान में मदद के लिए उस पर डिजिटल फ़िल्टर भी लगा सकते हैं। उदाहरण के लिए, वे किसी विशिष्ट गियर मेश आवृत्ति के आसपास के कंपन को अलग करने के लिए बैंड-पास फ़िल्टर का उपयोग कर सकते हैं ताकि उस पर स्पष्ट रूप से नज़र डाली जा सके। साइडबैंड.

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