Signālu filtrēšanas izpratne

1. Definīcija: Kas ir signālu filtrēšana?

Signāla filtrēšana ir būtiska signālu apstrādes metode, ko izmanto vibrācijas analīze lai no signāla noņemtu nevēlamas frekvenču komponentes vai izolētu konkrētas interesējošas frekvences. Filtrs būtībā ir elektroniska shēma vai programmatūras algoritms, kas ļauj noteiktām frekvencēm "iziet" cauri, vienlaikus bloķējot vai vājinot citas.

Filtrēšana tiek plaši izmantota digitālajā vidē. vibrācijas analizatori lai nodrošinātu, ka analizējamie dati ir tīri, precīzi un atbilstoši veicamajam diagnostikas uzdevumam.

2. Biežāk sastopamie filtru veidi vibrācijas analīzē

Signālu apstrādē tiek izmantoti četri galvenie filtru veidi:

1. Zemfrekvenču filtrs: Ļauj iziet zemas frekvences, bet bloķē augstas frekvences. Frekvenci, pie kuras signāls sāk vājināties, sauc par "robežfrekvenci".
2. Augstfrekvenču caurlaidības filtrs: Zemfrekvences filtra pretstats. Tas laiž cauri augstas frekvences, bet bloķē zemas frekvences.
3. Joslas caurlaides filtrs: Ļauj iziet cauri noteiktai frekvenču joslai vai diapazonam, vienlaikus bloķējot gan zemākas, gan augstākas frekvences.
4. Joslu aiztures (vai iecirtuma) filtrs: Joslu caurlaides filtra pretstats. Tas bloķē noteiktu frekvenču joslu, vienlaikus ļaujot visām pārējām iziet cauri.

3. Filtrēšanas galvenie pielietojumi

Vibrācijas analizatorā filtri tiek izmantoti vairākos kritiskos veidos:

a) Antialiasing filtri

Šis, iespējams, ir vissvarīgākais filtrēšanas pielietojums. antialiasing filtrs ir stāvs zemfrekvences filtrs, kas tiek pielietots analogajam signālam *pirms* tā digitalizācijas. Tā mērķis ir noņemt visu frekvences saturu, kas ir augstāks par maksimālo frekvenci (Fmax), ko lietotājs ir izvēlējies savam mērījumam.

Tas ir svarīgi, lai novērstu aliasing, nopietna digitālā signāla apstrādes kļūda, kad augstas frekvences "noliecas" un maskējas kā zemas frekvences, radot pilnīgi nepareizu spektrsPretaliasing filtrs ir kritiski svarīga sastāvdaļa, kas nodrošina visu digitālo vibrācijas datu integritāti.

b) Integrācija un diferenciācija

Vibrāciju mēra kā paātrinājums, ātrumsvai pārvietojumsKamēr an akselerometrs ir visizplatītākais sensors, un analītiķis bieži vēlas aplūkot datus ātruma izteiksmē. Lai to izdarītu, analizatoram ir jāintegrē paātrinājuma signāls. Šis integrēšanas process var ievērojami pastiprināt ļoti zemas frekvences troksni (dažreiz to sauc par "slēpošanas nogāzes" efektu). Lai noņemtu šo troksni pirms integrēšanas, tiek izmantots augstfrekvences filtrs, lai iegūtu tīru, izmantojamu ātruma vai pārvietojuma spektru.

c) Aploksnes analīze (Demodulācija)

Aploksnes analīze, galvenā noteikšanas metode gultņu defekti, lielā mērā balstās uz filtrēšanu. Process ietver:

1. Izmantojot joslas caurlaides filtrs lai izolētu augstfrekvences joslu, kurā atrodas gultņa trieciena signāli.
2. Šī filtrētā signāla apstrāde, lai iegūtu triecienu atkārtošanās ātrumu (“aploksni”).
3. Analizējot šī aploksnes signāla spektru, lai noteiktu gultņu defektu frekvences.

Joslas caurlaides filtrs ir ļoti svarīgs, lai noņemtu augstas enerģijas, zemas frekvences signālus (piemēram, disbalansu), kas pretējā gadījumā nomāktu zemas enerģijas gultņu defektu signālus.

d) Diagnostiskā filtrēšana

Analītiķi var arī piemērot digitālos filtrus datiem pēc to apkopošanas, lai palīdzētu diagnostikā. Piemēram, viņi var izmantot joslas caurlaides filtru, lai izolētu vibrāciju ap noteiktu zobratu saķeres frekvenci, lai iegūtu skaidrāku priekšstatu par sānu joslas.

← Atpakaļ uz galveno indeksu