Notch ფილტრების გაგება
განმარტება: რა არის ჭრილის ფილტრი?
ჭრილის ფილტრი (ასევე ცნობილია, როგორც ზოლის გამთიშველი ფილტრი, ზოლის უარყოფის ფილტრი ან სიხშირის ხაფანგი) არის სიხშირის შერჩევითი სიგნალის დამუშავების ელემენტი, რომელიც ძლიერად ასუსტებს ვიბრაცია კომპონენტებს ვიწრო სიხშირის დიაპაზონში, ამავდროულად, ამ დიაპაზონის გარეთ ყველა სიხშირეს პრაქტიკულად უცვლელად გავლის საშუალებას აძლევს. ჭრილის ფილტრი დიაპაზონის გამტარობის ფილტრის საპირისპიროა: დიაპაზონის გავლისა და ყველაფრის დაბლოკვის ნაცვლად, ის კონკრეტულ დიაპაზონს ბლოკავს და ყველაფერს გასცემს.
ჭრილოვანი ფილტრები გამოიყენება vibration analysis დომინანტური ჩარევის (60 ჰც ელექტრული ხმაური) მოსაშორებლად, ვიბრაციის კომპონენტების (ძალიან მაღალი 1× დისბალანსი, რომელიც სხვა სიგნალებს ნიღბავს) აღმოსაფხვრელად ან დიაგნოსტიკური ინფორმაციის დამახინჯების მიზნით რეზონანსების ჩასახშობად. ისინი დომინანტური სიხშირეების “გარშემოხედვის” საშუალებას იძლევიან, რათა უფრო სუსტი, მაგრამ დიაგნოსტიკურად მნიშვნელოვანი კომპონენტები გამოავლინონ.
ფილტრის მახასიათებლები
ცენტრალური (ჭედური) სიხშირე
- მაქსიმალური შესუსტების სიხშირე
- სიხშირე “გამოყოფილია”
- მორგებულია კონკრეტულ ჩარევაზე ან არასასურველ სიხშირეზე
- შესუსტება, როგორც წესი, 40-60 dB ცენტრში
Notch-ის გამტარუნარიანობა
- ვიწრო ჭრილი: უარყოფს ძალიან შერჩევით სიხშირის დიაპაზონს (მაღალი Q)
- ფართო ჭრილი: უარყოფს უფრო ფართო სიხშირის დიაპაზონს (დაბალი Q)
- Q ფაქტორი: ცენტრალური სიხშირე / გამტარუნარიანობა
- ტიპიური: Q = 10-50 ვიბრაციული აპლიკაციებისთვის
შესუსტების სიღრმე
- რამდენად მცირდება ჭრილის სიხშირე
- როგორც წესი, 40-60 dB (100-1000× შემცირება)
- უფრო მაღალი დონის ფილტრები უფრო ღრმა ჭრილებს უზრუნველყოფს
- მიმდებარე სიხშირეებზე მინიმალური გავლენაა
საერთო აპლიკაციები
1. ელექტრო ჩარევის მოცილება
ელექტროგადამცემი ხაზის ხმაურის აღმოფხვრა:
- 60 ჰც-იანი ნიშნული: ჩრდილოეთ ამერიკაში 60 ჰერციანი ელექტროგადამცემი სისტემის ამოღება
- 50 ჰც-იანი ნიშნული: აშორებს 50 ჰერციან ჩარევას ევროპა/აზიაში
- ჰარმონიკები: დამატებითი ჭრილები 120/180/240 ჰერცზე ან 100/150/200 ჰერცზე
- სარგებელი: უფრო სუფთა სპექტრი, რომელიც ავლენს მექანიკურ ვიბრაციას
- სიფრთხილე: არ გამოიყენოთ, თუ 2× ხაზის სიხშირეს (120/100 ჰც) აქვს დიაგნოსტიკური მნიშვნელობა.
2. დომინანტური კომპონენტის დათრგუნვა
- სერიოზული დისბალანსი: სხვა კომპონენტების სანახავად, გადაახვიეთ 1×-ით
- მაღალი სიჩქარის ბადე: საკისრების სიხშირეების გამოსავლენად, ამოიღეთ დომინანტური გადაცემათა ბადე
- ძლიერი რეზონანსი: აგზნების სანახავად სტრუქტურული რეზონანსის დათრგუნვა
- მიზანი: შენიღბული დიაგნოსტიკური ინფორმაციის გამოვლენა
3. სენსორული რეზონანსის ელიმინაცია
- სენსორის დამონტაჟების რეზონანსული არტეფაქტების მოხსნა
- მონტაჟის რეზონანსული სიხშირის ჭრილი (განსხვავდება მონტაჟის მეთოდის მიხედვით)
- უზრუნველყოფს, რომ გაზომვები ასახავს მანქანას და არა სენსორს
4. არტეფაქტების ალიასინგის თავიდან აცილება
- დაქვეითებულ სემპლინგამდე გამოყავით კონკრეტული მაღალი სიხშირეები
- ხელს უშლის ცნობილი ძლიერი კომპონენტების ალიასირებას
- ავსებს დაბალსიხშირიანი ფილტრის ანტი-ალიასინგს
დიზაინის მოსაზრებები
ჭრილის სიგანის შერჩევა
ვიწრო ჭრილი (მაღალი Q)
- უპირატესობა: ერთჯერადი სიხშირის ქირურგიული მოცილება, მინიმალური ეფექტი მიმდებარეზე
- ნაკლი: სიხშირე ზუსტად უნდა იყოს ცნობილი და სტაბილური
- მაგალითი: 60.0 Hz ± 0.5 Hz ელექტრული ჩარევისთვის განკუთვნილი ჭრილი
ფართო ჭრილი (დაბალი Q)
- უპირატესობა: იჭერს სიხშირის ვარიაციებს, ნაკლებად კრიტიკულ რეგულირებას
- ნაკლი: შეიძლება გავლენა იქონიოს იმ სიხშირეებზე, რომელთა შენარჩუნებაც გსურთ
- მაგალითი: 1× ± 5 ჰც სიჩქარის რყევების მიხედვით ცვალებადი დისბალანსის მოსაშორებლად
სიღრმისა და სიგანის კომპრომისი
- უფრო ღრმა ჭრილები (> 60 დბ) ხშირად უფრო ფართო გამტარობას მოითხოვს
- ძალიან ვიწრო ნაჭდევებმა შეიძლება ღრმა შესუსტება ვერ მიაღწიონ
- აპლიკაციის მოთხოვნების მიხედვით ოპტიმიზაცია
უპირატესობები და შეზღუდვები
უპირატესობები
- აშორებს დომინანტურ ჩარევის სიხშირეებს
- ავლენს შენიღბულ დიაგნოსტიკურ კომპონენტებს
- აუმჯობესებს დინამიური დიაპაზონის გამოყენებას
- საშუალებას გაძლევთ ფოკუსირება მოახდინოთ სუსტ, მაგრამ მნიშვნელოვან სიგნალებზე
შეზღუდვები და სიფრთხილის ზომები
- შლის ინფორმაციას: ჩაჭრილი სიხშირის შემცველობა სამუდამოდ დაიკარგა
- პრობლემების დამალვა შესაძლებელია: თუ დაკბილულ სიხშირეს დიაგნოსტიკური მნიშვნელობა აქვს, პრობლემა გამოტოვებულია
- ფაზის დამახინჯება: ჭრილის ფილტრებს შეუძლიათ მნიშვნელოვნად იმოქმედონ ჭრილის სიხშირის ფაზასთან ახლოს
- ზარი: ბასრ ნაჭრებს შეუძლიათ დროის დომენის არტეფაქტების შექმნა
- სიფრთხილით გამოიყენეთ: უნდა ავსებდეს და არა ცვლიდეს გაუფილტრავ ანალიზს
საუკეთესო პრაქტიკა
როდის გამოვიყენოთ ჭრილის ფილტრები
- ცნობილი ჩარევა (ელექტრული ხმაური) აფერხებს გაზომვებს
- დომინანტური კომპონენტი (მძიმე დისბალანსი), რომელიც ხელს უშლის დინამიური დიაპაზონის გამოყენებას
- გაუფილტრავი ანალიზის შემდეგ დასტურდება, რომ დაკბილული სიხშირე დიაგნოსტიკური არ არის
- სუსტი სიგნალების გამოსავლენად დეტალური გამოკვლევისთვის
როდის არ უნდა გამოიყენოთ
- რუტინული სკრინინგის გაზომვები (ზოგადი დიაგნოსტიკისთვის გამოიყენეთ გაუფილტრავი)
- როდესაც დაკბილულ სიხშირეს აქვს დიაგნოსტიკური მნიშვნელობა
- სრული, გაუფილტრავი სპექტრის წინასწარი გაგების გარეშე
- როგორც ფაქტობრივი ჩარევის წყაროს დაფიქსირების შემცვლელი
დოკუმენტაცია
- ყოველთვის დოკუმენტირება მოახდინეთ, როდესაც ჭრილის ფილტრი გამოიყენება,
- ჩანაწერის ჭრილის სიხშირე და გამტარობა
- შეინახეთ გაუფილტრავი მონაცემები მითითებისთვის
- შენიშვნა ჭრილების ფილტრაციის მიზეზის შესახებ
განხორციელება
აპარატურის ჭრილის ფილტრები
- ფიქსირებული სიხშირე (როგორც წესი, 50 ან 60 ჰც)
- საჭიროებისამებრ ჩართვა/გამორთვა
- ანალოგური წრედი ინსტრუმენტში
- რეალურ დროში ოპერაცია
პროგრამული უზრუნველყოფის ჭრილის ფილტრები
- გამოიყენება ციფრული მონაცემების მიმართ
- რეგულირებადი ცენტრალური სიხშირე და გამტარობა
- შეუძლია სხვადასხვა ჭრილის პარამეტრების ტესტირება
- არადესტრუქციული (ორიგინალი მონაცემები შენახულია)
ჭრილის ფილტრები სპეციალიზებული სიგნალის დამუშავების ინსტრუმენტებია, რომლებიც ვიბრაციული სიგნალებიდან შერჩევით აშორებენ ვიწრო სიხშირის დიაპაზონებს. მიუხედავად იმისა, რომ ისინი ეფექტურია ჩარევის აღმოსაფხვრელად და შენიღბული კომპონენტების გამოსავლენად, ჭრილის ფილტრები გონივრულად უნდა იქნას გამოყენებული იმის სრული გაგებით, თუ რა ინფორმაცია იკარგება, რათა უზრუნველყოფილი იყოს, რომ ჭრილის სიხშირეები არ შეიცავდეს მნიშვნელოვან დიაგნოსტიკურ შინაარსს.