მაღალი სიხშირის ფილტრების გაგება
განმარტება: რა არის მაღალი გამტარობის ფილტრი?
მაღალი გამტარობის ფილტრი (HPF) არის სიხშირის შერჩევითი სიგნალის დამუშავების ელემენტი, რომელიც საშუალებას იძლევა ვიბრაცია განსაზღვრული ზღვრული სიხშირის ზემოთ კომპონენტების გავლა, ხოლო ზღვრული სიხშირის ქვემოთ არსებული კომპონენტების შესუსტება (შემცირება). vibration analysis, მაღალი გამტარობის ფილტრები გამოიყენება დაბალი სიხშირის ვიბრაციის მოსაშორებლად (დან დისბალანსი, არასწორი განლაგება) და ფოკუსირება მაღალი სიხშირის კონტენტზე (საწყისიდან საკისრების დეფექტები, გადაცემათა ბადე, ელექტრული სიხშირეები), ან სენსორის დამონტაჟების რეზონანსული ეფექტების და DC ოფსეტების აღმოსაფხვრელად.
მაღალი გამტარობის ფილტრები ძირითადი კომპონენტებია კონვერტის ანალიზი, ანტი-ალიასინგის სისტემები და სიგნალის კონდიცირება, რაც საშუალებას იძლევა დიაგნოსტიკური ინფორმაციის მოპოვების კონკრეტული სიხშირის დიაპაზონებიდან და ამავდროულად, უარი ვთქვათ არასასურველ დაბალი სიხშირის კომპონენტებზე, რომლებმაც შეიძლება შენიღბონ ან გადაფარონ საინტერესო სიგნალები.
ფილტრის მახასიათებლები
ზღვრული სიხშირე (ფკ)
- განმარტება: სიხშირე, სადაც ფილტრის რეაქცია ეცემა -3 დბ-მდე (გამტარი ზოლის ამპლიტუდა 70.7%)
- ქვემოთ fc: სიხშირეები პროგრესულად სუსტდება
- ზემოთ fc: სიხშირეები გადის მინიმალური შესუსტებით
- შერჩევა: აირჩიეთ fc აპლიკაციისა და საინტერესო სიხშირის მიხედვით
ფილტრის დახრილობა (გადახრის სიჩქარე)
- შესუსტების სიჩქარე ზღვრული სიხშირის ქვემოთ
- გამოხატულია დბ-ში ოქტავაზე ან დბ-ში დეკადაზე
- პირველი შეკვეთა: 6 დბ/ოქტავა (20 დბ/ათწლეული) – ნაზი დახრილობა
- მე-2 შეკვეთა: 12 დბ/ოქტავა (40 დბ/ათწლეული) – ზომიერი დახრილობა
- მე-4 შეკვეთა: 24 დბ/ოქტავა (80 დბ/ათწლეული) – ციცაბო დახრილობა
- უმაღლესი რიგი: უფრო მკვეთრი გადასვლა, უკეთესი უარყოფა, მაგრამ უფრო რთული
ფილტრის ტიპები
- ბატერვორტი: მაქსიმალურად ბრტყელი გამტარობის რეაგირება
- ჩებიშევი: უფრო მკვეთრი გამყოფი, მაგრამ გამტარ ზოლში ტალღოვანი ტალღით
- ბესელი: საუკეთესო დროის დომენის მახასიათებლები (მინიმალური ფაზური დამახინჯება)
- ელიფსური: ყველაზე მკვეთრი გადასვლა, მაგრამ ტალღური ტალღები როგორც გამტარ, ასევე გაჩერების ზოლში
ვიბრაციის ანალიზში გამოყენება
1. საკისრის დეფექტის აღმოჩენა
ყველაზე გავრცელებული გამოყენება:
- ზღვარი: როგორც წესი, 500-2000 ჰც
- მიზანი: დაბალი სიხშირის დისბალანსის და არასწორი ვიბრაციის აღმოფხვრა
- შედეგი: ფოკუსირება მაღალი სიხშირის საკისრების დარტყმის სიგნალებზე
- გამოყენება: კონვერტის ანალიზის დამუშავების პირველი ეტაპი
2. სიჩქარის/გადაადგილების ინტეგრაცია
- აჩქარების სიჩქარესთან ან გადაადგილებასთან ინტეგრირებისას
- HPF 2-10 ჰც-ზე აშორებს DC ოფსეტს და ძალიან დაბალ სიხშირეებს
- ხელს უშლის ინტეგრაციის შეცდომებს და გადახრას
- აუცილებელია დაბალი სიხშირის ზუსტი ინტეგრაციისთვის
3. სენსორის დამონტაჟების რეზონანსული ელიმინაცია
- აქსელერომეტრის დამონტაჟების რეზონანსი (როგორც წესი, 3-10 kHz მაგნიტური დამონტაჟებისთვის)
- HPF აშორებს ამ რეზონანსულ არტეფაქტს
- უზრუნველყოფს, რომ გაზომვები ასახავს მანქანის ვიბრაციას და არა სენსორის ეფექტებს
4. DC ოფსეტის მოხსნა
- ძალიან დაბალი წყვეტის მქონე HPF (0.5-2 ჰც) აშორებს DC კომპონენტს
- აუცილებელია სიგნალის სათანადო დამუშავებისთვის
- ხელს უშლის FFT შეცდომებს და ინტეგრაციის დრიფტს
პრაქტიკული განხორციელება
ანალოგური და ციფრული ფილტრები
ანალოგური მაღალი სიხშირის ფილტრები
- აპარატურული სქემები სიგნალის კონდიცირებაში
- რეალურ დროში ოპერაცია
- ანტი-ალიასინგი და სენსორის კონდიცირება
- დიზაინის შემდეგ დაფიქსირებული მახასიათებლები
ციფრული მაღალი სიხშირის ფილტრები
- პროგრამულ უზრუნველყოფაზე დაფუძნებული შემდგომი დამუშავება
- რეგულირებადი ლიმიტი და ფილტრის თანმიმდევრობა
- შესაძლებელია მისი გამოყენება/წაშლა მონაცემთა შეგროვების შემდეგ
- თანამედროვე ანალიზატორები ფილტრაციის მრავალ ვარიანტს გვთავაზობენ.
ზღვრული სიხშირის შერჩევა
საკისრების ანალიზისთვის
- დააყენეთ fc საკისრის შეცდომის ყველაზე დაბალ სიხშირეზე დაბლა
- ტიპიური: 500-1000 ჰც ლიმიტი
- აშორებს 1×, 2×, გადაცემათა ბადეს და ა.შ.
- გადის საკისრების შეცდომის სიხშირეებზე (როგორც წესი, 50-500 ჰც) და მათ მაღალი სიხშირის მოდულაციაზე.
ინტეგრაციისთვის
- დააყენეთ fc 2-5× ყველაზე დაბალ სიხშირეზე, რომელიც თქვენთვის საინტერესოა
- ძალიან დაბალი: დრიფტის საშუალებას იძლევა
- ძალიან მაღალი: ასუსტებს დაბალი სიხშირის ვალიდურ კომპონენტებს
- ტიპიური: 2-10 ჰც ზოგადი ინტეგრაციისთვის
ეფექტები გაზომვებზე
ამპლიტუდის ეფექტები
- ზღვრულ სიხშირეებზე ნაკლები ამპლიტუდაა
- ძალიან დაბალი სიხშირეები პრაქტიკულად გამორიცხულია
- სიხშირეები, რომლებიც მნიშვნელოვნად აღემატება ზღვრულ მნიშვნელობას, უცვლელია
- გარდამავალი რეგიონი თანდათანობით შემცირებას აჩვენებს
ფაზის ეფექტები
- ფილტრების დანერგვა ფაზა ცვლა
- ფაზის ცვლაზე დამოკიდებული სიხშირე
- შეიძლება გავლენა მოახდინოს დროის დომენის ტალღის ფორმის ფორმაზე
- ბესელის ფილტრები ფაზის დამახინჯებას მინიმუმამდე ამცირებენ
ტალღის ფორმის ეფექტები
- შლის დაბალი სიხშირის საბაზისო ვარიაციებს
- ცენტრების ტალღის ფორმა ნულის გარშემო
- შეუძლია შეცვალოს აშკარა ტალღის ფორმის ხასიათი
- მნიშვნელოვანია ფილტრაციის გაგება ტალღური ფორმების ინტერპრეტაციისას
სხვა ფილტრებთან ერთად
მაღალი გამტარობა + დაბალი გამტარობა = ზოლის გამტარობა
- HPF ბლოკავს დაბალ სიხშირეებს
- LPF ბლოკავს მაღალ სიხშირეებს
- კომბინაცია მხოლოდ შუა ზოლს გადის
- ქმნის ზოლის გამტარ ფილტრს კონკრეტული სიხშირის დიაპაზონისთვის
მაღალი გამტარობა მრავალსაფეხურიან დამუშავებაში
- დიგიტალიზაციამდე ანტი-ალიასინგი (დაბალი სიხშირეების გამტარობა)
- მაღალი გამტარობა DC-ის მოსაშორებლად
- ზოლის გამტარობა კონვერტის ანალიზისთვის
- თანმიმდევრული ფილტრაცია რთული სიგნალის კონდიცირებისთვის
მაღალი გამტარობის ფილტრები ვიბრაციის ანალიზში სიგნალის დამუშავების აუცილებელი ინსტრუმენტებია, რომლებიც საშუალებას იძლევა მაღალი სიხშირის დიაგნოსტიკური ინფორმაციის იზოლირებისა დომინანტური დაბალი სიხშირის კომპონენტების ამოღებით. მაღალი გამტარობის ფილტრის მახასიათებლების - გამყოფი სიხშირის, ფილტრის თანმიმდევრობის და ამპლიტუდასა და ფაზაზე ეფექტების - გაგება უმნიშვნელოვანესია საკისრების ანალიზში, სიგნალის ინტეგრაციასა და ნებისმიერ ანალიზში, რომელიც მოითხოვს სიხშირის შერჩევით გაზომვას, სათანადო გამოყენებისთვის.
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 