ノッチフィルターの理解
定義: ノッチ フィルターとは何ですか?
ノッチフィルター （バンドストップフィルタ、バンドリジェクトフィルタ、周波数トラップとも呼ばれる）は、周波数選択性信号処理要素であり、強く減衰させる。 振動 ノッチフィルターは、狭い周波数帯域内の成分のみをカットし、その帯域外の周波数成分は基本的にそのまま通過させます。ノッチフィルターはバンドパスフィルターの逆で、特定の帯域を通過させて他の周波数成分をブロックするのではなく、特定の帯域をブロックして他の周波数成分を通過させます。.
ノッチフィルタは、 振動解析 支配的な干渉（60Hzの電気ノイズ）を除去したり、圧倒的な振動成分（他の信号をマスキングする非常に高い1倍不平衡）を除去したり、診断情報を不明瞭にする共振を抑制したりするために使用します。これにより、支配的な周波数の「周囲を見る」ことができ、より弱いながらも診断上重要な成分を明らかにすることができます。.
フィルタ特性
中心（ノッチ）周波数
- 最大減衰周波数
- ノッチアウトされる周波数“
- 特定の干渉や不要な周波数に調整
- 減衰は通常、中心で40～60 dB
ノッチ帯域幅
- ナローノッチ: 非常に選択的な周波数範囲（高Q）を拒否
- ワイドノッチ: より広い周波数帯域を拒否する（低Q）
- Qファクター: 中心周波数/帯域幅
- 典型的な： 振動アプリケーションの場合、Q = 10-50
減衰深度
- ノッチ周波数がどの程度低下するか
- 通常40～60 dB（100～1000倍の低減）
- 高次フィルタはより深いノッチを提供する
- 隣接周波数への影響は最小限
一般的な用途
1. 電気干渉の除去
電源ラインノイズの除去:
- 60 Hz ノッチ: 北米で60Hzの電気ピックアップを削除
- 50 Hz ノッチ: ヨーロッパ/アジアにおける50Hz干渉を除去
- 倍音: 120/180/240 Hz または 100/150/200 Hz の追加ノッチ
- 利点： 機械振動を明らかにするよりきれいなスペクトル
- 注意： 2倍のライン周波数（120/100 Hz）が診断価値がある場合は使用しないでください
2. 支配的な成分の抑制
- 重度の不均衡： 圧倒的な1倍を切り取って他のコンポーネントを確認します
- ハイギアメッシュ： 主要なギアメッシュを削除してベアリング周波数を明らかにする
- 強い共鳴： 構造共鳴を抑制して励起を観察する
- 目的： 隠された診断情報を明らかにする
3. センサー共振の除去
- センサー取り付け共振アーティファクトを除去
- 取り付け共振周波数におけるノッチ（取り付け方法によって異なる）
- 測定値がセンサーではなく機械の測定値であることを保証
4. エイリアシングアーティファクトの回避
- ダウンサンプリング前に特定の高周波数帯域をノッチアウトする
- 既知の強力なコンポーネントのエイリアシングを防ぐ
- アンチエイリアシングローパスフィルタを補完
設計上の考慮事項
ノッチ幅の選択
ナローノッチ（高Q）
- アドバンテージ： 単一周波数の外科的除去、隣接周波数への影響は最小限
- デメリット: 周波数は正確に把握され、安定している必要がある
- 例： 電気干渉に対する60.0 Hz ± 0.5 Hzノッチ
ワイドノッチ（低Q）
- アドバンテージ： 周波数の変化を捉え、それほど重要でないチューニング
- デメリット: 維持したい周波数に影響を与える可能性があります
- 例： 速度変動によって変化するアンバランスを除去するために1×±5Hz
深さと幅のトレードオフ
- より深いノッチ（＞60 dB）では、より広い帯域幅が必要になることが多い
- 非常に狭いノッチでは深い減衰が得られない可能性がある
- アプリケーション要件に基づいて最適化する
利点と限界
利点
- 支配的な干渉周波数を除去
- 隠された診断コンポーネントを明らかにする
- ダイナミックレンジの使用率を向上
- 弱いが重要な信号に焦点を当てることができる
制限事項と注意事項
- 情報を削除します: ノッチ周波数コンテンツは永久に失われます
- 問題を隠すことができる: ノッチ周波数に診断価値がある場合、問題は見逃される
- 位相歪み: ノッチフィルタはノッチ周波数付近の位相に大きな影響を与える可能性がある
- 鳴り響く音: 鋭いノッチは時間領域アーティファクトを生み出す可能性がある
- 慎重に使用してください: フィルタリングされていない分析に代わるものではなく、補完するものでなければならない
ベストプラクティス
ノッチフィルターを使用する場合
- 測定を妨げる既知の干渉（電気ノイズ）
- ダイナミック レンジの利用を妨げる主要なコンポーネント (重大なアンバランス)
- フィルタリングされていない分析によりノッチ周波数が診断ではないことが確認された後
- 詳細な検査のために弱い信号を明らかにする
使用してはいけない場合
- 定期的なスクリーニング測定（一般的な診断にはフィルターなしで使用）
- ノッチ周波数が診断価値を持つ場合
- フィルタリングされていないスペクトル全体を理解せずに
- 実際の干渉源を修正する代わりに
ドキュメンテーション
- ノッチフィルターの使用時は必ず記録する
- ノッチ周波数と帯域幅を記録する
- フィルタリングされていないデータを参照用に保持する
- ノッチフィルタリングの理由に注意してください
実装
ハードウェアノッチフィルター
- 固定周波数（通常は50 Hzまたは60 Hz）
- 必要に応じて切り替え
- 計測器内のアナログ回路
- リアルタイム操作
ソフトウェアノッチフィルター
- デジタル化されたデータに適用
- 調整可能な中心周波数と帯域幅
- さまざまなノッチパラメータをテストできます
- 非破壊（元のデータは保存されます）
ノッチフィルターは、振動信号から狭い周波数帯域を選択的に除去する特殊な信号処理ツールです。干渉波を除去し、マスクされた成分を明らかにする強力なツールですが、ノッチフィルターは、除去される情報の内容を十分に理解した上で慎重に使用する必要があります。ノッチされた周波数帯域に重要な診断情報が含まれていないことを保証しなければなりません。.
カテゴリー
EN 
AR 
AZ 
BG 
ZH 
HR 
CS 
DA 
NL 
ET 
FI 
FR 
DE 
KA 
EL 
HE 
HI 
HU 
ID 
IT 
JA 
KO 
LV 
LT 
MS 
NB 
FA 
PL 
PT_BR 
PT 
RO 
SR 
SK 
SL 
ES 
SV 
TH 
TR 
UR 
UK 
VI 