სიგნალის ფილტრაციის გაგება

1. განმარტება: რა არის სიგნალის ფილტრაცია?

სიგნალის ფილტრაცია არის სიგნალის დამუშავების მნიშვნელოვანი ტექნიკა, რომელიც გამოიყენება vibration analysis სიგნალიდან არასასურველი სიხშირის კომპონენტების მოსაშორებლად ან კონკრეტული საინტერესო სიხშირეების იზოლირებისთვის. ფილტრი არსებითად ელექტრონული წრედი ან პროგრამული ალგორითმია, რომელიც გარკვეულ სიხშირეებს „გავლის“ საშუალებას აძლევს, სხვები კი დაბლოკოს ან შეასუსტოს.

ფილტრაცია ფართოდ გამოიყენება ციფრულ ტექნოლოგიებში. ვიბრაციის ანალიზატორები იმის უზრუნველსაყოფად, რომ გაანალიზებული მონაცემები იყოს სუფთა, ზუსტი და შესაბამისი მიმდინარე დიაგნოსტიკური ამოცანისთვის.

2. ვიბრაციის ანალიზში ფილტრების გავრცელებული ტიპები

სიგნალის დამუშავებაში გამოიყენება ფილტრების ოთხი ძირითადი ტიპი:

1. დაბალი გამტარობის ფილტრი: დაბალი სიხშირეების გავლის საშუალებას იძლევა, მაგრამ მაღალი სიხშირეების დაბლოკვა. სიხშირეს, რომელზეც სიგნალი იწყებს შესუსტებას, „გამყოფი სიხშირე“ ეწოდება.
2. მაღალი გამტარობის ფილტრი: დაბალი სიხშირეების ფილტრის საპირისპირო. ის მაღალი სიხშირეების გავლის საშუალებას იძლევა, მაგრამ დაბალი სიხშირეების დაბლოკვას უზრუნველყოფს.
3. ზოლის გამტარობის ფილტრი: საშუალებას აძლევს კონკრეტული დიაპაზონის ან სიხშირეების დიაპაზონის გავლას, ამავდროულად ბლოკავს როგორც დაბალ, ასევე მაღალ სიხშირეებს.
4. ზოლის შეჩერების (ან ჭრილის) ფილტრი: ზოლგამტარი ფილტრის საპირისპირო. ის ბლოკავს სიხშირეების კონკრეტულ დიაპაზონს, ხოლო ყველა დანარჩენს საშუალებას აძლევს გაიაროს.

3. ფილტრაციის ძირითადი გამოყენება

ვიბრაციის ანალიზატორში ფილტრები რამდენიმე მნიშვნელოვანი გზით გამოიყენება:

ა) ანტი-ალიასინგის ფილტრები

ეს, სავარაუდოდ, ფილტრაციის ყველაზე მნიშვნელოვანი გამოყენებაა. ანტი-ალიასინგის ფილტრი არის ციცაბო დაბალი სიხშირეების ფილტრი, რომელიც გამოიყენება ანალოგურ სიგნალზე *მისი დიგიტალიზაციის* წინ. მისი დანიშნულებაა ყველა სიხშირის შემცველობის ამოღება, რომელიც აღემატება მომხმარებლის მიერ გაზომვისთვის არჩეულ მაქსიმალურ სიხშირეს (Fmax).

ეს აუცილებელია თავიდან ასაცილებლად ალიასინგი, სერიოზული ციფრული სიგნალის დამუშავების შეცდომა, როდესაც მაღალი სიხშირეები „იკეცება“ და შენიღბულია დაბალი სიხშირეებით, რაც იწვევს სრულიად არასწორ სპექტრიანტი-ალიასინგის ფილტრი კრიტიკული კომპონენტია, რომელიც უზრუნველყოფს ყველა ციფრული ვიბრაციის მონაცემების მთლიანობას.

ბ) ინტეგრაცია და დიფერენციაცია

ვიბრაცია იზომება როგორც აჩქარება, სიჩქარე, ან გადაადგილებამიუხედავად იმისა, რომ აქსელერომეტრი ყველაზე გავრცელებული სენსორია, ამიტომ ანალიტიკოსს ხშირად სურს მონაცემების სიჩქარის თვალსაზრისით დანახვა. ამისათვის ანალიზატორმა უნდა ინტეგრირება გაუკეთოს აჩქარების სიგნალს. ამ ინტეგრაციის პროცესს შეუძლია მნიშვნელოვნად გააძლიეროს ძალიან დაბალი სიხშირის ხმაური (ზოგჯერ მას „სათხილამურო ფერდობის“ ეფექტს უწოდებენ). მაღალი სიხშირის ფილტრი გამოიყენება ამ ხმაურის მოსაშორებლად ინტეგრაციამდე, რათა შეიქმნას სუფთა, გამოსაყენებელი სიჩქარის ან გადაადგილების სპექტრი.

გ) კონვერტის ანალიზი (დემოდულაცია)

კონვერტის ანალიზი, გამოვლენის ძირითადი ტექნიკა საკისრების დეფექტები, დიდწილად დამოკიდებულია ფილტრაციაზე. პროცესი მოიცავს:

1. გამოყენება ზოლის გამტარობის ფილტრი მაღალი სიხშირის დიაპაზონის იზოლირებისთვის, სადაც საკისრის დარტყმის სიგნალებია წარმოდგენილი.
2. ამ გაფილტრული სიგნალის დამუშავება დარტყმების განმეორების სიხშირის („გარსის“) გამოსავლენად.
3. ამ გარსის სიგნალის სპექტრის ანალიზი საკისრის ხარვეზის სიხშირეების დასადგენად.

ზოლური გამტარობის ფილტრი გადამწყვეტი მნიშვნელობისაა მაღალი ენერგიის, დაბალი სიხშირის სიგნალების (მაგალითად, დისბალანსის) მოსაშორებლად, რომლებიც სხვა შემთხვევაში დაბალი ენერგიის საკისრის დეფექტის სიგნალებს დაფარავდა.

დ) დიაგნოსტიკური ფილტრაცია

ანალიტიკოსებს ასევე შეუძლიათ შეგროვების შემდეგ მონაცემებზე ციფრული ფილტრების გამოყენება დიაგნოზის დასადასტურებლად. მაგალითად, მათ შეიძლება გამოიყენონ ზოლის გამტარი ფილტრი კონკრეტული მექანიზმის ბადის სიხშირის გარშემო ვიბრაციის იზოლირებისთვის, რათა უფრო მკაფიოდ დაინახონ... გვერდითი ზოლები.

← დაბრუნება მთავარ ინდექსზე