노치 필터란 무엇인가요? 주파수 제거 도구 • 휴대용 밸런서, 진동 분석기 "밸런셋"은 파쇄기, 팬, 멀처, 콤바인, 샤프트, 원심분리기, 터빈 및 기타 여러 로터의 동적 밸런싱을 위한 제품입니다. 노치 필터란 무엇인가요? 주파수 제거 도구 • 휴대용 밸런서, 진동 분석기 "밸런셋"은 파쇄기, 팬, 멀처, 콤바인, 샤프트, 원심분리기, 터빈 및 기타 여러 로터의 동적 밸런싱을 위한 제품입니다.

노치 필터란 무엇인가요? 주파수 제거 도구

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노치 필터 이해

정의: 노치 필터란 무엇인가요?

노치 필터 (또한 대역 차단 필터, 대역 제거 필터 또는 주파수 트랩이라고도 함)는 주파수 선택 신호 처리 요소로, 신호를 강력하게 감쇠시킵니다. 진동 좁은 주파수 대역 내의 성분은 통과시키고, 그 대역 밖의 모든 주파수는 거의 변화 없이 통과시킵니다. 노치 필터는 대역 통과 필터의 반대 개념입니다. 특정 대역을 통과시키고 다른 대역은 차단하는 대신, 특정 대역만 차단하고 다른 대역은 통과시킵니다.

노치 필터는 다음과 같은 경우에 사용됩니다. 진동 분석 주요 간섭(60Hz 전기 노이즈)을 제거하고, 과도한 진동 성분(다른 신호를 가리는 매우 높은 1배 불균형)을 제거하거나, 진단 정보를 가리는 공진을 억제합니다. 이러한 기술을 통해 주요 주파수를 "주변에서 관찰"하여 약하지만 진단에 중요한 성분을 찾아낼 수 있습니다.

필터 특성

중심(노치) 주파수

  • 최대 감쇠 주파수
  • 주파수가 "노치 아웃"됨“
  • 특정 간섭이나 원치 않는 주파수에 맞춰 조정됨
  • 감쇠는 일반적으로 중앙에서 40-60dB입니다.

노치 대역폭

  • 좁은 노치: 매우 선택적인 주파수 범위(높은 Q)를 거부합니다.
  • 와이드 노치: 더 넓은 주파수 대역(낮은 Q)을 거부합니다.
  • Q 팩터: 중심 주파수 / 대역폭
  • 전형적인: 진동 응용 분야의 경우 Q = 10-50

감쇠 깊이

  • 노치 주파수가 얼마나 감소합니까?
  • 일반적으로 40-60dB(100-1000배 감소)
  • 더 높은 순서의 필터는 더 깊은 노치를 제공합니다.
  • 인접 주파수는 최소한의 영향을 받음

일반적인 응용 프로그램

1. 전기 간섭 제거

전력선 노이즈 제거:

  • 60Hz 노치: 북미에서 60Hz 전기 픽업 제거
  • 50Hz 노치: 유럽/아시아에서 50Hz 간섭 제거
  • 배음: 120/180/240Hz 또는 100/150/200Hz에서 추가 노치
  • 혜택: 기계적 진동을 드러내는 더 깨끗한 스펙트럼
  • 주의: 2× 라인 주파수(120/100Hz)에 진단 값이 있는 경우 사용하지 마십시오.

2. 지배적인 구성 요소 억제

  • 심각한 불균형: 다른 구성 요소를 보려면 압도적인 1배를 노치하세요.
  • 하이기어 메시: 베어링 주파수를 드러내기 위해 지배적인 기어 메시를 제거하세요
  • 강한 공명: 구조적 공명을 억제하여 여기를 확인합니다.
  • 목적: 가려진 진단 정보를 공개합니다

3. 센서 공진 제거

  • 센서 장착 공진 아티팩트 제거
  • 장착 공진 주파수에서의 노치(장착 방법에 따라 다름)
  • 측정값이 센서가 아닌 기계를 나타내는지 확인합니다.

4. 앨리어싱 아티팩트 방지

  • 다운샘플링 전에 특정 고주파를 노치합니다.
  • 알려진 강력한 구성 요소의 앨리어싱을 방지합니다.
  • 앤티앨리어싱 저역통과필터를 보완합니다.

디자인 고려 사항

노치 너비 선택

좁은 노치(High Q)

  • 이점: 단일 주파수 수술적 제거, 인접 부위에 미치는 영향 최소화
  • 불리: 주파수는 정확하게 알려져야 하며 안정적이어야 합니다.
  • 예: 전기 간섭을 위한 60.0Hz ± 0.5Hz 노치

와이드 노치(로우 Q)

  • 이점: 주파수 변화, 덜 중요한 튜닝을 포착합니다.
  • 불리: 유지하려는 주파수에 영향을 미칠 수 있습니다.
  • 예: 속도 변동에 따라 달라지는 불균형을 제거하기 위한 1× ± 5Hz

깊이 대 너비 균형

  • 더 깊은 노치(> 60dB)에는 종종 더 넓은 대역폭이 필요합니다.
  • 매우 좁은 노치는 깊은 감쇠를 달성하지 못할 수 있습니다.
  • 애플리케이션 요구 사항에 따라 최적화

장점과 한계

장점

  • 주요 간섭 주파수를 제거합니다.
  • 가려진 진단 구성 요소를 공개합니다.
  • 동적 범위 사용을 개선합니다
  • 약하지만 중요한 신호에 집중할 수 있습니다.

제한 사항 및 주의 사항

  • 정보를 제거합니다: 노치 주파수 콘텐츠가 영구적으로 손실됨
  • 문제를 숨길 수 있습니다: 노치 주파수가 진단 가치가 있는 경우 문제가 누락되었습니다.
  • 위상 왜곡: 노치 필터는 노치 주파수 근처의 위상에 상당한 영향을 미칠 수 있습니다.
  • 울리는: 날카로운 노치는 시간 영역 아티팩트를 생성할 수 있습니다.
  • 주의해서 사용하세요: 필터링되지 않은 분석을 대체하는 것이 아니라 보완해야 합니다.

모범 사례

노치 필터를 사용하는 경우

  • 측정을 가리는 알려진 간섭(전기적 노이즈)
  • 동적 범위 활용을 방해하는 주요 구성 요소(심각한 불균형)
  • 필터링되지 않은 분석 후 노치 주파수가 진단적이지 않음이 확인됨
  • 자세한 검사를 위해 약한 신호를 드러내기 위해

사용하지 말아야 할 때

  • 정기적인 스크리닝 측정(일반 진단에는 필터링되지 않은 측정 사용)
  • 노치 주파수가 진단적 가치를 갖는 경우
  • 먼저 전체 필터링되지 않은 스펙트럼을 이해하지 않고
  • 실제 간섭원을 고정하는 대체 수단으로

문서

  • 노치 필터를 사용할 때는 항상 문서화하십시오.
  • 노치 주파수 및 대역폭 기록
  • 참조를 위해 필터링되지 않은 데이터 유지
  • 노치 필터링의 이유를 참고하세요

구현

하드웨어 노치 필터

  • 고정 주파수(일반적으로 50 또는 60Hz)
  • 필요에 따라 켜고 끌 수 있음
  • 계측기의 아날로그 회로
  • 실시간 운영

소프트웨어 노치 필터

  • 디지털화된 데이터에 적용
  • 조정 가능한 중심 주파수 및 대역폭
  • 다양한 노치 매개변수를 테스트할 수 있습니다
  • 비파괴적(원본 데이터 보존)

노치 필터는 진동 신호에서 좁은 주파수 대역을 선택적으로 제거하는 특수 신호 처리 도구입니다. 노치 필터는 간섭을 제거하고 가려진 구성 요소를 드러내는 데 효과적이지만, 노치 필터는 어떤 정보가 제거되는지 정확히 이해하고 신중하게 사용해야 합니다. 노치 필터에 중요한 진단 정보가 포함되지 않도록 해야 합니다.

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