Bant Geçiren Filtreleri Anlama
Tanım: Bant Geçiren Filtre Nedir?
Bant geçiren filtre (BPF), frekans seçici bir sinyal işleme elemanıdır. titreşim Belirli bir frekans bandındaki bileşenlerin geçmesine izin verirken, bu bandın hem altındaki hem de üstündeki bileşenleri zayıflatır. Yüksek geçişli filtre (düşük frekansları engeller) ve alçak geçişli filtre (yüksek frekansları engeller) özelliklerini birleştirerek, yalnızca belirli bir orta frekans aralığını geçiren bir "pencere" oluşturur. Bant geçişli filtreler, merkez frekansları, bant genişlikleri ve filtre düzeni/dikliği ile tanımlanır.
Titreşim analizinde bant geçiren filtreler önemlidir zarf analizi (yatak darbe frekanslarının izole edilmesi), odaklanmış teşhis (belirli frekans aralıklarının incelenmesi) ve sinyal-gürültü oranının ve ölçüm netliğinin iyileştirilmesi için ilgi duyulan frekans bandının dışındaki istenmeyen titreşimlerin ortadan kaldırılması.
Filtre Parametreleri
Merkez Frekansı (f0)
- Geçiş bandının ortası
- Maksimum filtre tepkisinin frekansı
- İlgi duyulan frekans içeriğine göre seçilmiştir
- Genellikle rezonans veya arıza frekansına uyacak şekilde seçilir
Bant genişliği (BW)
- Tanım: -3 dB noktaları arasındaki frekans aralığı (f_high – f_low)
- Dar Bant: Siyah beyaz < 10% merkez frekansı (son derece seçici)
- Geniş Bant: BW > 50% merkez frekanslı (daha az seçici)
- Q Faktörü: Q = f0 / BW (daha yüksek Q = daha dar, daha seçici)
Filtre Özellikleri
- Alt Kesme (f_low): Alt eğimin -3 dB'ye ulaştığı frekans
- Üst Sınır (f_high): Üst eğimin -3 dB'ye ulaştığı frekans
- Şekil Faktörü: Durdurma bandının geçirme bandı genişliğine oranı (seçicilik ölçüsü)
Titreşim Analizinde Uygulamalar
1. Zarf Analizi (Birincil Uygulama)
Rulman arızası tespitinde kritik ilk adım:
- Grup Seçimi: 500 Hz – 10 kHz veya 1 kHz – 20 kHz tipik
- Amaç: Darbelerle uyarılan yüksek frekanslı yatak rezonanslarını izole edin
- Süreç: BPF → zarf tespiti → FFT zarfın
- Sonuç: Geliştirilmiş yatak arıza frekansları açıkça görülebilir
2. Rezonans Bant Analizi
- Yapısal veya yatak rezonans frekansı etrafında filtre
- Rezonanstaki enerjiyi diğer frekanslardan izole edin
- Belirli modda uyarımı ve tepkiyi değerlendirin
- Rezonans sorun giderme için yararlıdır
3. Frekans Aralığı İzolasyonu
- Belirli tanı frekans aralığına odaklanın
- Örnek: Düşük frekanslı analiz için 10-100 Hz
- Düşük frekanslı kaymayı ve yüksek frekanslı gürültüyü ortadan kaldırır
- İlgi duyulan frekanslar için netliği artırır
4. Dişli Örgüsü İzolasyonu
- Dişli örgü frekansında merkezlenmiş BPF
- Geçer örgü frekansı ve yan bantlar
- Diğer dişli kademelerini ve yatak frekanslarını engeller
- Odaklanmış dişli analizini mümkün kılar
Bant Geçiren Filtre Tasarımı
Kademeli Düşük Geçişli ve Yüksek Geçişli
En yaygın uygulama:
- Yüksek geçişli filtre, f_low'un altındaki frekansları engeller
- Alçak geçiren filtre f_high'ın üzerindeki frekansları engeller
- Seri kombinasyonu bant geçişi oluşturur
- Her filtre toplam seçiciliğe katkıda bulunur
Doğrudan Bant Geçiren Tasarım
- Basamaklı filtre yerine tek filtre olarak optimize edildi
- Daha karmaşıktır ancak daha iyi özelliklere ulaşılabilir
- Özel uygulamalarda kullanılır
Pratik Hususlar
Bant Genişliği Seçimi Tavizleri
Dar Bant Genişliği
- Avantajları: Daha iyi seçicilik, bitişik frekansların daha güçlü reddi
- Dezavantajları: Frekans değişimlerini kaçırabilir, hassas ayar gerektirir
- Kullanmak: Kesin frekans bilindiğinde ve sabit olduğunda
Geniş Bant Genişliği
- Avantajları: Frekans değişimlerini yakalar, daha az kritik ayarlama
- Dezavantajları: Yakındaki istenmeyen frekansların daha az reddedilmesi
- Kullanmak: Frekans değiştiğinde veya ihtiyaç duyulan frekans aralığı değiştiğinde
Zarf Analizi İçin
- Tipik Gruplar: 500-2000 Hz, 1000-5000 Hz, 5000-20000 Hz
- Seçim: İyi yatak rezonans uyarımına sahip bant seçin
- Doğrulamak: Rezonansı belirlemek için ham ivme spektrumunu kontrol edin
- Optimize et: Yatak arıza sinyalini en üst düzeye çıkarmak için ayarlayın
Sinyal Üzerindeki Filtre Etkileri
Zaman Dalga Formu Etkileri
- Filtrelenmiş dalga formu yalnızca geçiş bandındaki frekansları gösterir
- Modüle edilmiş taşıyıcı olarak görünür (eğer dar bant ise)
- Düşük frekanslı değişimleri ve yüksek frekanslı gürültüyü ortadan kaldırır
- Dalga formu yorumlamasını basitleştirebilir
Spektrum Etkileri
- Geçiş bandı genlikleri korundu
- Durdurma bandı genlikleri azaltıldı (tipik olarak 40-80 dB)
- İlgi duyulan bant üzerine odaklanan daha temiz spektrum
- Geçiş bandının dışında gürültü varsa gürültü tabanı düşürülür
Dijital ve Analog Bant Geçiren Filtreler
Analog Filtreler
- Sinyal yolunda donanım uygulaması
- Gerçek zamanlı operasyon
- Bir kez tasarlandıktan sonra sabit özellikler
- Kenar yumuşatma ve sinyal koşullandırmada kullanılır
Dijital Filtreler
- Dijitalleştirme sonrası yazılım işleme
- Ayarlanabilir parametreler
- Toplama sonrası uygulanabilir/çıkarılabilir
- Modern analizörler kapsamlı dijital BPF seçenekleri sunar
Frekans Aralığına Göre Yaygın Uygulamalar
Düşük Frekanslı Bant Geçişli (10-200 Hz)
- Dengesizlik ve hizalama bozukluğu analizi
- Düşük hızlı makine izleme
- Temel ve yapısal titreşim
Orta Frekans Bant Geçişli (200-2000 Hz)
- Dişli örgü frekansları
- Bıçak/kanatçık geçiş frekansları
- Daha düşük yatak arıza frekansları
Yüksek Frekanslı Bant Geçişli (2-40 kHz)
- Yatak kusuru zarf analizi
- Yüksek frekanslı etkiler
- Ultrasonik frekanslar
- Yatak rezonans uyarımı
Bant geçiren filtreler, istenmeyen düşük ve yüksek frekanslı bileşenleri reddederken belirli frekans aralıklarının odaklı analizini sağlayan çok yönlü sinyal işleme araçlarıdır. Bant geçiren filtre seçimi ve uygulamasında (özellikle zarf analizi ve frekans aralığı izolasyonu için) uzmanlaşmak, gelişmiş titreşim teşhisi ve karmaşık titreşim imzalarından teşhis bilgilerinin etkili bir şekilde çıkarılması için çok önemlidir.
EN 
AR 
AZ 
BG 
ZH 
HR 
CS 
DA 
NL 
ET 
FI 
FR 
DE 
KA 
EL 
HE 
HI 
HU 
ID 
IT 
JA 
KO 
LV 
LT 
MS 
NB 
FA 
PL 
PT_BR 
PT 
RO 
SR 
SK 
SL 
ES 
SV 
TH 
TR 
UR 
UK 
VI 