Дээд давтамжийн шүүлтүүрийг ойлгох
A өндөр давтамжийн шүүлтүүр (HPF) нь давтамж сонгох дохио боловсруулах элемент бөгөөд чичиргээ тодорхойлогдсон хязгаарлах давтамжаас дээш давтамжийн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг нэвтрүүлж, хязгаарлах давтамжаас доошхыг сулруулдаг. Чичиргээний шинжилгээнд чичиргээний шинжилгээ, дээд давтамжийн шүүлтүүрүүд доод давтамжийн чичиргээг (жишээлбэл тэнцвэргүйдэл ба голуудын тэнхлэгийн зөрүү) арилгаж, шинжилгээний инженерийг өндөр давтамжийн агуулгад (жишээлбэл холхивчийн гэмтэл, хүрдний харилцан үйлчлэл, болон цахилгаан эх үүсвэрээс үүдэлтэй) төвлөрөх боломжийг олгодог. Мөн тэдгээр нь DC шилжилт болон доод давтамжийн гулсалтыг арилгадаг. Энэ нь эсрэг тусгал юм — доод давтамж дамжуулах шүүлтүүр.
Дээд давтамжийн шүүлтүүрүүд envelope analysis болон ерөнхий дохиог шүүх (харин эсрэгээрээ, анти-алиасинг нь дижиталчлалын өмнө хэрэглэгддэг доод давтамжийн функц юм) нь сонгосон давтамжийн мужээс оношлогооны мэдээллийг ялган авч, сонирхолтой дохиог хаах эсвэл давамгайлуулж болох хүссэнгүй доод давтамжийн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг үл тоомсорлох боломжийг олгодог.
1. Шүүлтүүрийн шинж чанарууд
Гурван параметр нь дурын дээд давтамжийн шүүлтүүрийн ажиллагааг тодорхойлдог: хязгаарлах давтамж, налуу, болон үндсэн дизайн төрөл.
- Хязгаарлах давтамж (fc): шүүлтүүрийн хариу урвал −3 dB (нэвтрүүлэх мужийн далайцын 70.7%) хүртэл буурдаг давтамж. fc давтамжууд аажмаар сулрадаг; fc дээшх давтамжууд бага алдагдалтайгаар нэвтэрнэ. Хязгаарлах давтамжийг хэрэглээ болон сонирхолтой давтамжийн агуулгад үндэслэн сонгодог.
- Шүүлтүүрийн налуу (сулралтын хурд): хязгаарлах давтамжаас доошх сулралтын хурд, октав тутамд dB эсвэл арван дахин тутамд dB-ээр илэрхийлэгдэнэ. 1-р эрэмбийн 1-р эрэмбийн шүүлтүүр 6 dB/октав (20 dB/арван дахин)-ээр сулрана — зөөлөн налуу; 2-р эрэмбийн 2-р эрэмбийн 12 dB/октав (40 dB/арван дахин)-ээр — дунд зэрэг; 4-р эрэмбийн 4-р эрэмбийн 24 dB/октав (80 dB/арван дахин)-ээр — огтлолцолтой. Өндөр эрэмбүүд илүү хурц шилжилт, илүү сайн үл тоомсорлолт өгдөг ч хэрэгжүүлэхэд илүү нарийн төвөгтэй.
Шүүлтүүрийн төрөл хурц байдал болон үнэн зөв байдлын хоорондын тэнцвэрийг тодорхойлдог:
- Баттерворт: хамгийн тэгш нэвтрүүлэх мужийн хариу урвал.
- Чебышев: илүү хурц хязгаарлах давтамж, гэхдээ нэвтрүүлэх мужид долгиолттой.
- Бессель: цаг хугацааны мужид хамгийн сайн ажиллагаа, хамгийн бага фаз гэмтэлтэй.
- Эллиптик: бүхний дундаас хамгийн хурц шилжилт, гэхдээ нэвтрүүлэх болон зогсоох мужууд хоёуланд нь долгиолттой.
2. Чичиргээний шинжилгээнд хэрэглэх
Холхивчийн гэмтлийг илрүүлэх
Энэ бол хамгийн түгээмэл хэрэглээ юм. Ихэвчлэн 500–2000 Hz хязгаарлах давтамж нь доод давтамжийн тэнцвэргүйдэл болон голуудын тэнхлэгийн зөрүүний чичиргээг арилгаж, холхивчийн гэмтлээс үүдэлтэй өндөр давтамжийн цохилтын дохиог үлдээдэг. Энэ нь envelope analysis боловсруулалтын эхний шат бөгөөд дараа нь тэдгээр цохилтыг демодуляци хийж холхивчийн гэмтлийн давтамжуудыг илрүүлдэг. холхивчийн гэмтлийн давтамжууд.
Хурд эсвэл шилжилт рүү интегралчлах
Хэдий интегралчлах хурдатгал руу хурд эсвэл шилжилт, 2–10 Hz дээр тохируулсан HPF нь өөрөөр том гулсалтын алдаанд интегралчлагдах DC шилжилт болон маш доод давтамжуудыг арилгадаг. Энэ алхам нь нарийвчлалтай доод давтамжийн интегралчлалын хувьд чухал юм.
Мэдрэгчийн суурилуулалтын резонанс — давтамжийн муж хязгаарлах даалгавар
Нэг акселерометр суурилуулалтын резонанс — соронзон суурилуулалтын хувьд ихэвчлэн 3–10 kHz — хэмжилтийг гажуудуулж болно. Энэ артефакт өндөр давтамжид байдаг тул дээд давтамжийн шүүлтүүр үүнийг арилгадаггүй: доод давтамжийн (давтамжийн муж хязгаарлах) шүүлтүүрээр дээд давтамжийн мужийг хязгаарлах замаар дарангуйлдаг, эсвэл шинжилгээний мужийг резонансаас доош байлгах замаар зайлсхийдэг. Envelope analysis-д резонансын мужийг зорилгоор демодуляцын зөөгч давтамжийн муж болгон ашиглаж болно. Дуу чимээний мэдрэгчийг суурилуулах бодит туршлага шүүлтүүрлэлтийг нөхөж өгдөг.
DC шилжилтийг арилгах
Маш доод хязгаарлах давтамжтай (0.5–2 Hz) дээд давтамжийн шүүлтүүр нь дохионы DC бүрэлдэхүүн хэсгийг арилгадаг. Энэ нь зөв дохио боловсруулалтын хувьд шаардлагатай бөгөөд FFT алдаа болон интегралчлалын гулсалтыг сэргийлдэг.
3. Бодит хэрэгжилт
Аналог болон дижитал шүүлтүүрүүд
Аналогийн өндөр давтамжийн шүүлтүүрүүд бол дохиог боловсруулах гинжин хэлхээний доторх аппаратны хэлхээнүүд юм. Эдгээр нь мэдрэгчийн дохиог боловсруулахад бодит хугацаанд ажилладаг (тэдгээрийг дагалдах анти-алиасингийн шат нь доод давтамжийн шүүлтүүр байдаг) бөгөөд нэг удаа зохион бүтээгдсэнээд тогтмол шинж чанартай байдаг. Цахим өндөр давтамжийн шүүлтүүрүүд бол програм хангамж дээр суурилсан, хойшлуулан боловсруулахад хэрэглэгддэг; тэдгээрийн хязгаарлах давтамж болон эрэмбэ нь тохируулагдах боломжтой бөгөөд өгөгдөл цуглуулсны дараа хэрэглэх эсвэл хасах боломжтой. Орчин үеийн анализаторууд ижил бичлэгийг олон янзаар шинжлэх боломжийг олгодог олон тооны цахим шүүлтүүрийн сонголтуудыг санал болгодог.
Хязгаарлах давтамжийг сонгох
Хувьд холхивчийн шинжилгээ, f-гc ротортой холбоотой бүрэлдэхүүн хэсгүүдээс эрс дээгүүр тохируулна — ихэвчлэн 500–1000 Hz хязгаарлах давтамж. Энэ нь 1×, 2× болон бусад доод давтамжийн машин бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг арилгаж, холхивчийн цохилтоор өдөөгдсөн өндөр давтамжийн бүтцийн резонансын бүсийг дамжуулна. Холхивчийн гэмтлийн давтагдах давтамжууд өөрсдөө (ихэвчлэн 50–500 Hz) ийм хязгаарлах давтамжаас доогуур байдаг гэдгийг анхаарна уу: тэдгээр нь шууд шүүлтүүрээр дамжихгүй, харин өндөр давтамжийн дохиог демодуляци хийснээр envelope спектрийн дараа сэргээгддэг. Ерөнхий интегралчлалын хувьд интегралчлал, f-гc хамгийн бага сонирхолтой давтамжаас 2–5×-ээр: хэт бага нь гажуудлыг зөвшөөрдөг, хэт өндөр нь хүчинтэй доод давтамжийн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг сулруулдаг, 2–10 Hz нь ерөнхий интегралчлалын хувьд түгээмэл байдаг.
4. Хэмжилтэд үзүүлэх нөлөө
Өндөр давтамжийн шүүлтүүр нь дохиог шинжээч анхаарах ёстой гурван аргаар өөрчилдөг:
- Давтамжийн нөлөө: хязгаарлах давтамжаас доошх давтамжууд буурч, маш бага давтамжууд үндсэндээ арилж, хязгаарлах давтамжаас эрс дээшх давтамжууд өөрчлөгдөхгүй үлддэг; шилжилтийн бүс нь хатуу ирмэг биш харин аажмаар бууралтыг харуулдаг.
- Фазын нөлөө: бүх шүүлтүүрүүд давтамжаас хамааралтай фаз шилжилтийг оруулдаг бөгөөд энэ нь цаг хугацааны мужийн долгионы хэлбэрийн хэлбэрийг өөрчилж болно. Бесселийн шүүлтүүрүүд энэ фазын гажуудлыг багасгадаг бөгөөд энэ нь долгионы хэлбэрийн цаг хугацааг тайлбарлахад чухал ач холбогдолтой.
- Долгионы хэлбэрийн нөлөө: шүүлтүүр нь доод давтамжийн суурь утгын өөрчлөлтийг арилгаж, дохиог цаг хугацааны долгионы хэлбэр тэг дээр төвлөрүүлдэг бөгөөд энэ нь түүний үзэгдэх шинж чанарыг өөрчилж болно. Иймд долгионы хэлбэрийг тайлбарлахад ямар шүүлтүүр хэрэглэгдсэнийг мэдэх нь чухал юм.
5. Өндөр давтамжийн шүүлтүүрийг бусад шүүлтүүрүүдтэй хослуулах
Өндөр давтамжийн шүүлтүүрүүд ховор нэгээсээ тусдаа ажилладаг. Өндөр давтамжийг доод давтамжтай хослуулах нь давтамжийн дамжуулагч шүүлтүүр үүсгэдэг: HPF нь доод давтамжийг хаадаг, LPF нь өндөр давтамжийг хаадаг, хослол нь зөвхөн дунд бүсийг дамжуулдаг — тодорхой давтамжийн мужийг тусгаарлахад шаардагдах ялгах чадвар. Бүрэн олон шатлалтай боловсруулалт гинжин хэлхээнд, анти-алиасинг (доод давтамж) нь дижиталчлалын өмнө хэрэглэгддэг, өндөр давтамж нь DC-г арилгадаг, бүс дамжуулах нь envelope шинжилгээний тулд дохиог боловсруулдаг; энэ дараалсан шүүлтүүр нь энгийн шатуудаас нарийн төвөгтэй дохиог боловсруулахыг бүтээдэг. Хэрэв нэг нарийн бүрэлдэхүүн хэсгийг хасах шаардлагатай бол нотч шүүлтүүр бол нөхөх хэрэгсэл юм.
6. Ажлын байран дээрх хэмжилтэд өндөр давтамжийн шүүлтүүр
Өдөр тутмын ажлын байран дээрх ажилд зөв өндөр давтамжийн тохиргоо нь давамгайлсан роторын чичиргээний доор сул холхивчийн гэмтлийг харагдах болгодог. Портатив хоёр сувгийн анализатор Balanset-1A бол балансировка болон диагностикт зориулсан өргөн бүсийн дохиог хэмждэг бөгөөд envelope шинжилгээний өмнө өндөр давтамжийн шат хэрэглэх нь инженерийг ижил машин дээрх том 1× тэнцвэргүйдлийн хариу урвалаас эхний холхивчийн гэмтэл г салгах боломжийг олгодог. Өндөр давтамжийн шинж чанарыг ойлгох — хязгаарлах давтамж, шүүлтүүрийн эрэмбэ, давтамж болон фазын нөлөө — нь холхивчийн шинжилгээ, найдвартай дохионы интегралчлал, давтамж сонгох хэмжилт шаардлагатай аливаа үүрэгт чухал ач холбогдолтой.
