बैंड-पास फिल्टर को समझना

Devices

Portable balancer & Vibration analyzer Balanset-1A

Parts

Optical Sensor (Laser Tachometer)

वाइब्रोमेरा से कम्पन निदान और संतुलन किट, जिसमें केबल के साथ चार कंपन सेंसर, एक सिग्नल इंटरफ़ेस मॉड्यूल, चुंबकीय स्टैंड के साथ लेजर टैकोमीटर, डिजिटल स्केल, यूएसबी केबल और एक कैरी केस शामिल है। यह सिस्टम औद्योगिक उपकरणों पर फील्ड रोटर संतुलन और स्थिति निगरानी के लिए डिज़ाइन किया गया है।

Devices

Dynamic balancer “Balanset-1A” OEM

परिभाषा: बैंड-पास फ़िल्टर क्या है?

बैंड-पास फ़िल्टर (बीपीएफ) एक आवृत्ति-चयनात्मक सिग्नल प्रोसेसिंग तत्व है जो अनुमति देता है कंपन एक निर्दिष्ट आवृत्ति बैंड के भीतर के घटकों को पार करने के लिए, जबकि उस बैंड के नीचे और ऊपर, दोनों घटकों को क्षीण करता है। यह उच्च-पास फ़िल्टर (निम्न आवृत्तियों को अवरुद्ध करने वाला) और निम्न-पास फ़िल्टर (उच्च आवृत्तियों को अवरुद्ध करने वाला) की विशेषताओं को मिलाकर एक "विंडो" बनाता है जो केवल एक चयनित मध्य आवृत्ति रेंज से होकर गुजरती है। बैंड-पास फ़िल्टर उनकी केंद्र आवृत्ति, बैंडविड्थ और फ़िल्टर क्रम/ढलान द्वारा परिभाषित होते हैं।.

कंपन विश्लेषण में, बैंड-पास फिल्टर आवश्यक हैं लिफाफा विश्लेषण (बेयरिंग प्रभाव आवृत्तियों को अलग करना), केंद्रित निदान (विशिष्ट आवृत्ति श्रेणियों की जांच करना), और संकेत-से-शोर अनुपात और माप स्पष्टता में सुधार करने के लिए रुचि के आवृत्ति बैंड के बाहर अवांछित कंपन को समाप्त करना।.

फ़िल्टर पैरामीटर

केंद्र आवृत्ति (f0)

पासबैंड के मध्य
अधिकतम फ़िल्टर प्रतिक्रिया की आवृत्ति
रुचि की आवृत्ति सामग्री के आधार पर चयनित
आमतौर पर अनुनाद या दोष आवृत्ति से मेल खाने के लिए चुना जाता है

बैंडविड्थ (BW)

परिभाषा: -3 dB बिंदुओं के बीच आवृत्ति सीमा (f_high – f_low)
संकीर्ण बैंड: बीडब्ल्यू केंद्र आवृत्ति का < 10% (अत्यधिक चयनात्मक)
वाइड बैंड: केंद्र आवृत्ति का BW > 50% (कम चयनात्मक)
क्यू फैक्टर: Q = f0 / BW (उच्च Q = संकीर्ण, अधिक चयनात्मक)

फ़िल्टर विशेषताएँ

निम्न कटऑफ (f_low): आवृत्ति जहाँ निचला ढलान -3 dB तक पहुँच जाता है
ऊपरी कटऑफ (f_high): आवृत्ति जहाँ ऊपरी ढलान -3 dB तक पहुँचती है
आकार कारक: स्टॉपबैंड से पासबैंड चौड़ाई का अनुपात (चयनात्मकता का माप)

कंपन विश्लेषण में अनुप्रयोग

1. लिफाफा विश्लेषण (प्राथमिक अनुप्रयोग)

असर दोष का पता लगाने में महत्वपूर्ण पहला कदम:

बंधन का चयन: 500 हर्ट्ज – 10 किलोहर्ट्ज़ या 1 किलोहर्ट्ज़ – 20 किलोहर्ट्ज़ सामान्य
उद्देश्य: प्रभावों से उत्तेजित उच्च-आवृत्ति वाले असर अनुनादों को अलग करें
प्रक्रिया: बीपीएफ → लिफाफा पहचान → एफएफटी लिफाफे का
परिणाम: बढ़ी असर दोष आवृत्तियों स्पष्ट रूप से दिखाई देने वाला

2. अनुनाद बैंड विश्लेषण

संरचनात्मक या असर अनुनाद आवृत्ति के आसपास फ़िल्टर करें
अनुनाद पर ऊर्जा को अन्य आवृत्तियों से अलग करें
विशिष्ट मोड पर उत्तेजना और प्रतिक्रिया का आकलन करें
अनुनाद समस्या निवारण के लिए उपयोगी

3. आवृत्ति रेंज अलगाव

विशिष्ट नैदानिक आवृत्ति रेंज पर ध्यान केंद्रित करें
उदाहरण: निम्न-आवृत्ति विश्लेषण के लिए 10-100 हर्ट्ज
निम्न-आवृत्ति बहाव और उच्च-आवृत्ति शोर को हटाता है
रुचि की आवृत्तियों के लिए स्पष्टता में सुधार करता है

4. गियर मेष अलगाव

गियर मेश आवृत्ति पर केंद्रित बीपीएफ
मेष आवृत्ति और साइडबैंड पास करता है
अन्य गियर चरणों और बेयरिंग आवृत्तियों को ब्लॉक करता है
केंद्रित गियर विश्लेषण सक्षम करता है

बैंड-पास फ़िल्टर डिज़ाइन

कैस्केडेड लो-पास और हाई-पास

सबसे आम कार्यान्वयन:

उच्च-पास फ़िल्टर f_low से नीचे की आवृत्तियों को ब्लॉक करता है
निम्न-पास फ़िल्टर f_high से ऊपर की आवृत्तियों को ब्लॉक करता है
श्रृंखला संयोजन बैंड-पास बनाता है
प्रत्येक फ़िल्टर कुल चयनात्मकता में योगदान देता है

प्रत्यक्ष बैंड-पास डिज़ाइन

कैस्केड के बजाय एकल फ़िल्टर के रूप में अनुकूलित
अधिक जटिल लेकिन बेहतर विशेषताएँ प्राप्त कर सकते हैं
विशेष अनुप्रयोगों में उपयोग किया जाता है

व्यावहारिक विचार

बैंडविड्थ चयन ट्रेड-ऑफ़

संकीर्ण बैंडविड्थ

लाभ: बेहतर चयनात्मकता, आसन्न आवृत्तियों की मजबूत अस्वीकृति
नुकसान: आवृत्ति भिन्नताओं को अनदेखा कर सकता है, सटीक ट्यूनिंग की आवश्यकता होती है
उपयोग: जब सटीक आवृत्ति ज्ञात और स्थिर हो

विस्तृत बैंडविड्थ

लाभ: आवृत्ति भिन्नताओं को कैप्चर करता है, कम महत्वपूर्ण ट्यूनिंग
नुकसान: आस-पास की अवांछित आवृत्तियों की कम अस्वीकृति
उपयोग: जब आवृत्ति बदलती है या आवृत्तियों की सीमा की आवश्यकता होती है

लिफाफा विश्लेषण के लिए

विशिष्ट बैंड: 500-2000 हर्ट्ज, 1000-5000 हर्ट्ज, 5000-20000 हर्ट्ज
चयन: अच्छे बेयरिंग अनुनाद उत्तेजन वाले बैंड का चयन करें
सत्यापित करें: अनुनाद की पहचान करने के लिए कच्चे त्वरण स्पेक्ट्रम की जाँच करें
अनुकूलन: असर दोष संकेत को अधिकतम करने के लिए समायोजित करें

सिग्नल पर फ़िल्टर प्रभाव

समय तरंगरूप प्रभाव

फ़िल्टर किया गया तरंगरूप केवल पासबैंड में आवृत्तियों को दर्शाता है
मॉड्युलेटेड वाहक के रूप में प्रकट होता है (यदि संकीर्ण बैंड है)
निम्न-आवृत्ति विविधताओं और उच्च-आवृत्ति शोर को हटाता है
तरंगरूप व्याख्या को सरल बना सकता है

स्पेक्ट्रम प्रभाव

पासबैंड आयाम संरक्षित
स्टॉपबैंड आयाम कम (40-80 डीबी सामान्य)
रुचि के बैंड पर ध्यान केंद्रित करते हुए स्वच्छ स्पेक्ट्रम
यदि शोर पासबैंड के बाहर हो तो शोर स्तर कम हो जाता है

डिजिटल बनाम एनालॉग बैंड-पास फ़िल्टर

एनालॉग फ़िल्टर

सिग्नल पथ में हार्डवेयर कार्यान्वयन
वास्तविक समय संचालन
एक बार डिज़ाइन किए जाने पर निश्चित विशेषताएँ
एंटी-अलियासिंग और सिग्नल कंडीशनिंग में उपयोग किया जाता है

डिजिटल फ़िल्टर

डिजिटलीकरण के बाद सॉफ्टवेयर प्रसंस्करण
समायोज्य पैरामीटर
संग्रहण के बाद लागू/हटाया जा सकता है
आधुनिक विश्लेषक व्यापक डिजिटल बीपीएफ विकल्प प्रदान करते हैं

आवृत्ति रेंज द्वारा सामान्य अनुप्रयोग

निम्न-आवृत्ति बैंड-पास (10-200 हर्ट्ज)

असंतुलन और गलत संरेखण विश्लेषण
कम गति वाली मशीनरी की निगरानी
नींव और संरचनात्मक कंपन

मध्य-आवृत्ति बैंड-पास (200-2000 हर्ट्ज)

गियर मेष आवृत्तियों
ब्लेड/वेन पासिंग आवृत्तियों
कम असर दोष आवृत्तियों

उच्च-आवृत्ति बैंड-पास (2-40 kHz)

असर दोष लिफाफा विश्लेषण
उच्च आवृत्ति प्रभाव
अल्ट्रासोनिक आवृत्तियों
असर अनुनाद उत्तेजना

बैंड-पास फ़िल्टर बहुमुखी सिग्नल प्रोसेसिंग उपकरण हैं जो अवांछित निम्न और उच्च-आवृत्ति घटकों को अस्वीकार करते हुए विशिष्ट आवृत्ति श्रेणियों का केंद्रित विश्लेषण संभव बनाते हैं। बैंड-पास फ़िल्टर चयन और अनुप्रयोग में निपुणता—विशेष रूप से लिफ़ाफ़ा विश्लेषण और आवृत्ति श्रेणी पृथक्करण के लिए—उन्नत कंपन निदान और जटिल कंपन संकेतों से निदान जानकारी के प्रभावी निष्कर्षण के लिए आवश्यक है।.

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बैंड-पास फ़िल्टर क्या है? फ़्रीक्वेंसी बैंड चयन

admin द्वारा अक्टूबर 31, 2025 अक्टूबर 31, 2025 पर प्रकाशित