Kas yra žemųjų dažnių filtras? Vibracijų slopinimas ir išlyginimas • Nešiojamas balansavimo įrenginys, vibracijos analizatorius "Balanset", skirtas dinaminiam trupintuvų, ventiliatorių, mulčintuvų, kombainų sraigtų, velenų, centrifugų, turbinų ir daugelio kitų rotorių balansavimui. Kas yra žemųjų dažnių filtras? Vibracijų slopinimas ir išlyginimas • Nešiojamas balansavimo įrenginys, vibracijos analizatorius "Balanset", skirtas dinaminiam trupintuvų, ventiliatorių, mulčintuvų, kombainų sraigtų, velenų, centrifugų, turbinų ir daugelio kitų rotorių balansavimui.

Kas yra žemųjų dažnių filtras? Anti-aliasing ir glotninimas

Paskelbė admin svetainėje

Žemo dažnio filtrų supratimas

Apibrėžimas: Kas yra žemo dažnio filtras?

Žemųjų dažnių filtras (LPF) yra dažnio atrankos signalo apdorojimo elementas, leidžiantis vibracija komponentai, esantys žemiau nurodyto ribinio dažnio, kad būtų praleisti, tuo pačiu metu susilpninant (sumažinant arba blokuojant) komponentus, esančius virš ribinio dažnio. vibracijos analizė, Žemo dažnio filtrai atlieka svarbias funkcijas, įskaitant anti-aliasing (apsaugą nuo klaidingų dažnių skaitmeninėse sistemose), triukšmo mažinimą ir žemo dažnio vibracijos komponentų izoliavimą, kad būtų galima atlikti tikslinę analizę.

Žemo dažnio filtrai yra bene dažniausiai naudojami vibracijos matavimo prietaisuose. Jie yra kiekvienoje skaitmeninimo sistemoje kaip anti-aliasing filtrai ir yra naudojami kaip analizės įrankiai duomenims išlyginti, aukšto dažnio triukšmui pašalinti ir žemo dažnio reiškiniams sutelkti.

Filtro charakteristikos

Ribinis dažnis (fc)

  • Apibrėžimas: Dažnis, kuriuo filtro atsakas sumažėja iki -3 dB (70,7% amplitudė)
  • Žemiau fc (pralaidumo juostos): Dažniai praeina su minimaliu slopinimu
  • Virš fc (ribojamos juostos): Dažniai palaipsniui silpninami
  • Pereinamoji juosta: Regionas aplink fc, kuriame didėja silpninimas

Filtrų tvarka ir pašalinimas

  • 1-asis užsakymas: 6 dB/oktava (20 dB/dekadą) – laipsniškas silpnėjimas
  • 2-asis įsakymas: 12 dB/oktava (40 dB/dekadą) – vidutinis
  • 4-asis įsakymas: 24 dB/oktava (80 dB/dekadą) – statesnis
  • 8-asis įsakymas: 48 dB/oktava (160 dB/dekadą) – labai status
  • Aukštesnė tvarka: Ryškesnis perėjimas, geresnis stabdomosios juostos atmetimas

Filtro atsakymų tipai

  • Butterworthas: Maksimaliai plokščia pralaidumo juosta, be pulsacijos
  • Čebyševas: Ryškesnė ribinė vertė, leidžia pralaidumo juostos pulsaciją
  • Beselis: Linijinė fazė (minimalus bangos formos iškraipymas)
  • Elipsinis: Ryškiausias perėjimas, abiejų juostų raibuliavimas

Pagrindinės programos

1. Anti-aliasing (svarbiausia)

Apsaugo nuo klaidingų dažnių skaitmeninėse sistemose:

  • Paskirtis: Blokuoti dažnius, viršijančius Nyquist dažnį (pusė diskretizavimo dažnio)
  • Reikalavimas: Prieš analoginio-skaitmeninio konvertavimo
  • Tipinė riba: 0,4–0,8 × (imties dažnis / 2)
  • Statumas: Paprastai 8-os eilės ar aukštesnė, kad būtų užtikrintas geras aliasing'o slopinimas
  • Kritinis: Nepakankamas antialiasavimas sukuria klaidingus spektrinius pikus

2. Triukšmo mažinimas

  • Pašalinkite aukšto dažnio elektrinį triukšmą
  • Filtruokite jutiklio kabelio triukšmą
  • Sklandūs duomenys tendencijoms
  • Pagerinti žemo dažnio komponentų signalo ir triukšmo santykį

3. Dažnių diapazono apribojimas

  • Fokuso analizė pagal dominantį dažnių diapazoną
  • Pavyzdys: 0–100 Hz analizė lėtaeigėms mašinoms
  • Pašalina nesusijusį aukšto dažnio turinį
  • Sumažina duomenų apdorojimo ir saugojimo reikalavimus

4. Integracijos pasiruošimas

  • Prieš integruojant pagreitį į greitį
  • Pašalinkite labai aukštus dažnius (triukšmą, kuris būtų sustiprintas)
  • Tipinis ribinis dažnis: 1000–5000 Hz, priklausomai nuo taikymo
  • Apsaugo nuo triukšmo sustiprėjimo integracijos metu

Ribinio dažnio pasirinkimas

Antialiasing programos

  • Taisyklė: fc = 0,4 × imties dažnis (konservatyvus) iki 0,8 × imties dažnis (agresyvus)
  • Pavyzdys: 10 kHz diskretizavimo dažnis → fc = 4000 Hz
  • Kriterijus: Stabdymo juostos slopinimas > 60 dB esant Nyquist dažniui

Analitinės programos

  • Nustatykite fc tiesiai virš didžiausio dominančio dažnio
  • Žemo dažnio analizei (0–200 Hz): fc = 200–300 Hz
  • Tik disbalansui (1×): fc = 5–10× veikimo greitis
  • Palikite paraštę filtro perėjimo juostai

Triukšmo mažinimas

  • Triukšmo dažnių diapazono nustatymas pagal spektrą
  • Nustatykite fc, kad praleistų signalo dažnius, atmestų triukšmo dažnius
  • Triukšmo šalinimo ir signalo išsaugojimo pusiausvyra

Poveikis matavimams

Amplitudės sritis

  • Pralaidumo juosta: Minimalus amplitudės pokytis ((įprastai < 0,5 dB)
  • Stabdymo juosta: Stiprus slopinimas (40–80 dB ar daugiau)
  • Bendras lygis: Sumažina bendrą vibraciją, jei yra aukštų dažnių

Laiko sritis

  • Išlyginta bangos forma (pašalinti aukšto dažnio pokyčiai)
  • Aštrūs kraštai arba smaigaliai suapvalinti
  • Pereinamasis atsakas (filtro skambėjimas) gali paveikti bangos formą
  • Fazės iškraipymas gali paveikti bangos formos interpretaciją

Dažnio sritis

  • Spektras rodo sumažėjusias amplitudes virš ribinės vertės
  • Aukšto dažnio viršūnės sumažėja arba išnyksta
  • Triukšmo lygis sumažintas, jei triukšmas buvo aukšto dažnio

Dažnos problemos ir sprendimai

Nepakankamas antialiasingas

  • Simptomas: Klaidingi žemo dažnio pikai spektras
  • Priežastis: Aukšti dažniai atsitraukia žemiau Nyquisto
  • Sprendimas: Naudokite statesnį filtrą, padidinkite diskretizavimo dažnį, patikrinkite filtro veikimą

Per žema riba

  • Simptomas: Galiojantys aukšto dažnio signalai susilpninti
  • Pavyzdys: Guolių dažniai sumažinti dėl pernelyg agresyvaus žemo dažnio filtro (LPF)
  • Sprendimas: Padidinkite ribinį dažnį, naudokite švelnesnį filtro nuolydį

Filtruoti artefaktus

  • Skambėjimas: Laiko srities svyravimai dėl staigaus filtro ribojimo
  • Fazės iškraipymas: Bangos formos pokyčiai dėl fazių poslinkių
  • Sprendimas: Kritinių bangų formos taikymams naudokite Beselio filtrą

Papildomi filtrai

Žemo dažnio ir aukšto dažnio dažniai

  • Žemo dažnio: Praleidžia žemus dažnius, blokuoja aukštus
  • Aukšto dažnio: Praleidžia aukštus dažnius, blokuoja žemus
  • Papildomas: Naudojami kartu juostiniam filtravimui

Juostinio pralaidumo filtras

  • Derinys: HPF + LPF
  • Praleidžia tik nurodytos juostos dažnius
  • Atmeta tiek žemiau, tiek virš juostos
  • Būtinas apvalkalo analizė

Žemųjų dažnių filtrai yra pagrindiniai vibracijos matavimo sistemų komponentai, atliekantys esmines funkcijas – nuo apsaugos nuo virpesių lyginimo iki triukšmo mažinimo ir dažnių diapazono pasirinkimo. Norint tiksliai analizuoti vibraciją ir išvengti matavimo artefaktų skaitmeninėse duomenų rinkimo sistemose, labai svarbu suprasti žemųjų dažnių filtro veikimą, tinkamą ribinio dažnio pasirinkimą ir jo poveikį išmatuotiems signalams.

← Atgal į pagrindinį rodyklę

Kategorijos: ŽodynėlisVibracijos diagnostika
WhatsApp