Разумевање филтрирања сигнала

1. Дефиниција: Шта је филтрирање сигнала?

Филтрирање сигнала је кључна техника обраде сигнала која се користи у vibration analysis да се уклоне нежељене фреквентне компоненте из сигнала или да се изолују одређене фреквенције од интереса. Филтер је у суштини електронско коло или софтверски алгоритам који омогућава одређеним фреквенцијама да „прођу“, док блокирају или слабе друге.

Филтрирање се широко користи у дигиталном свету. анализатори вибрација како би се осигурало да су подаци који се анализирају чисти, тачни и релевантни за дијагностички задатак који је пред њима.

2. Уобичајене врсте филтера у анализи вибрација

Постоје четири основне врсте филтера који се користе у обради сигнала:

1. Нископропусни филтер: Омогућава пролаз ниских фреквенција, али блокира високе фреквенције. Фреквенција на којој сигнал почиње да се слаби назива се „гранична фреквенција“.
2. Високопропусни филтер: Супротно од нископропусног филтера. Пропушта високе фреквенције, али блокира ниске фреквенције.
3. Филтер пропусног опсега: Омогућава пролаз одређеног опсега или фреквенција, док блокира и ниже и више фреквенције.
4. Филтер са зауставним опсегом (или зарезним) филтером: Супротно од филтера пропусног опсега. Блокира одређени опсег фреквенција док свим осталима дозвољава да прођу.

3. Кључне примене филтрирања

Филтери се користе на неколико кључних начина у анализатору вибрација:

a) Филтери против алијасинга

Ово је вероватно најважнија примена филтрирања. филтер против алијасинга је стрми нископропусни филтер који се примењује на аналогни сигнал *пре* него што се дигитализује. Његова сврха је да уклони сав фреквентни садржај који је виши од максималне фреквенције (Fmax) коју је корисник изабрао за своје мерење.

Ово је неопходно да би се спречило алијасинг, озбиљна грешка у дигиталној обради сигнала где се високе фреквенције „спуштају“ и маскирају као ниске фреквенције, што доводи до потпуно погрешног спектарФилтер против алијасинга је критична компонента која обезбеђује интегритет свих дигиталних података о вибрацијама.

б) Интеграција и диференцијација

Вибрација се мери као убрзање, брзинаили померањеДок акцелерометар је најчешћи сензор, аналитичар често жели да види податке у смислу брзине. Да би то урадио, анализатор мора интегрисати сигнал убрзања. Овај процес интеграције може значајно појачати шум веома ниске фреквенције (понекад се назива ефекат „скијашке стазе“). Високопропусни филтер се користи за уклањање овог шума пре интеграције како би се добио чист, употребљив спектар брзине или померања.

ц) Анализа коверте (Демодулација)

Анализа омотача, примарна техника за откривање дефекти лежаја, у великој мери се ослања на филтрирање. Процес укључује:

1. Коришћење филтер пропусног опсега да се изолује високофреквентни опсег где су присутни сигнали удара лежаја.
2. Обрада овог филтрираног сигнала ради издвајања брзине понављања („ковевер“) удара.
3. Анализирање спектра овог сигнала анвелопе ради идентификације фреквенција квара лежаја.

Филтер пропусног опсега је кључан за уклањање високоенергетских, нискофреквентних сигнала (као што је небаланс) који би иначе преплавили нискоенергетске сигнале дефекта лежаја.

d) Дијагностичко филтрирање

Аналитичари такође могу применити дигиталне филтере на податке након што су прикупљени како би помогли у дијагнози. На пример, могу користити пропусни филтер да би изоловали вибрације око одређене фреквенције зупчаника како би добили јаснији увид у бочне траке.

← Назад на главни индекс