Band-o'tkazuvchan filtrlarni tushunish
A polosali o'tkazish filtri (BPF) — tanlangan chastota diapazonidagi signallarni o'tkazib, undan pastki va yuqori chastotalarni susaytiruvchi chastotaga sezgir signal qayta ishlash elementi bo'lib, vibration tanlangan chastota diapazonidagi komponentlarni o'tkazib, diapazondan tashqaridagi barcha signallarni susaytiradi. Aslida, bu yuqori chastotali filtr (past chastotalarni bloklaydi) va past chastotali filtr (yuqori chastotalarni bloklaydi) kombinatsiyasi bo’lib, faqat tanlangan o’rta diapazonni o’tkazadigan “deraza” hosil qiladi. Har qanday band-o’tkazuvchan filtr uchta parametr bilan tavsiflanadi: markaziy chastota, o’tkazish kengligi va tartib yoki keskinlik darajasi. Tebranishni tahlil qilishda BPF konvert tahlili, muayyan diapazon bo'yicha maqsadli diagnostika uchun va qiziqish diapazonidan tashqaridagi hamma narsani rad etib, zaif signallarni shovqindan ajratib olish uchun muqarrar vosita hisoblanadi. U keng qo'llaniladigan signal filtrlash.
1. Filtr parametrlari
Centre Frequency (f₀)
- O'tkazish diapazonining markazi va filtrning maksimal javob nuqtasi.
- Qiziqish chastota tarkibiga mos ravishda tanlanadi — odatda ma'lum rezonans yoki nosozlik chastotasi.
Bandwidth (BW)
- Definition: −3 dB nuqtalari orasidagi chastota oralig'i, fhigh − flow.
- Narrow band: BW < 10% of f₀ — highly selective.
- Wide band: BW > 50% of f₀ — less selective.
- Q factor: Q = f₀ / BW; a higher Q means a narrower, more selective filter.
Filtr xarakteristikalari
- Quyi kesish chastotasi (flow): pastki qiya −3 dB ga tushgan nuqta.
- Yuqori kesish chastotasi (fhigh): yuqori qiya −3 dB ga tushgan nuqta.
- Shape factor: to'sish diapazonining o'tkazish kengligiga nisbati — filtrning qanchalik keskin o'chirishini ko'rsatuvchi o'lchov.
2. Tebranish tahlilida qo'llanilishi
2.1 Konvert tahlili — asosiy qo'llanilish sohasi
Polosali o'tkazgich filtr — dumalanuvchi podshipnik nuqsonlarini aniqlashdagi muhim birinchi qadam:
- Polosani tanlash: odatda 500 Gts–10 kGts yoki 1 kGts–20 kGts.
- Purpose: podshipnik zarbalari qo'zg'atadigan yuqori chastotali konstruktiv rezonanslarni ajratib olish.
- Jarayon: BPF → konvert deteksiyasi (demodulation) → FFT konvertning.
- Result: the podshipnik nosozlik chastotalariga olingan natijada aniq ko'rinib turadi konvert spektri.
2.2 Rezonans polosasini tahlil qilish
Konstruktiv yoki podshipnik rezonansini tor polosada filtrlash resonance ushbu rejimda energiyani boshqa chastotalardan ajratib oladi va ma'lum bir rezonansdagi qo'zg'alish hamda javobni baholash imkonini beradi — bu rezonans muammolarini bartaraf etishda kuchli yordamchi vositadir.
2.3 Chastota diapazonini izolyatsiya qilish
BPF tanlangan diagnostik diapazoniga — masalan, past chastotali ishlar uchun 10–100 Gts — e'tiborni qaratishi mumkin: past chastotali siljish va yuqori chastotali shovqinni olib tashlab, siz qiziqayotgan komponentlarni aniqlashtiradi.
2.4 Tishli g'ildirak tutashmasini izolyatsiya qilish
Polosani markaz qilib tishli uzatma tishlanish chastotasi o'sha cho'qqini va uning yon chastotalarini o'tkazadi, boshqa tishli g'ildirak pog'onalari va podshipnik chastotalarini esa rad etadi — bu maqsadlangan tishli g'ildirak tahlilini amalga oshirish imkonini beradi. Maqsad qat'iy polosaga emas, o'zgaruvchan tezlikni kuzatib borishga qaratilgan bo'lsa, kuzatuvchi filtr mil tartibiga nisbatan bir xil izolyatsiyani amalga oshiradi.
3. Polosali o'tkazgich filtrni loyihalash
Ketma-ket past chastotali va yuqori chastotali filtrlar
Eng keng tarqalgan amalga oshirish usuli ikkita oddiy filtrni ketma-ket ulashdan iborat:
- Yuqori chastotali o'tkazgich bo'lim f dan pastdagi hamma narsani bloklaydilow.
- Past chastotali o'tkazgich bo'lim f dan yuqoridagi hamma narsani bloklaydihigh.
- Ketma-ket ulanishda ular polosali o'tkazgichni hosil qiladi; har bir bo'lim umumiy tanlovchanlikkka hissa qo'shadi.
To'g'ridan-to'g'ri polosali o'tkazgich filtri loyihasi
Muqobil ravishda, filtr kaskad emas, balki yagona bosqich sifatida optimallashtiriladi. Bu loyihalash jihatidan murakkabroq, ammo yaxshiroq xususiyatlarga erishish imkonini beradi va maxsus ilovalar uchun mo'ljallangan. Uning yaqin qarindoshi — notch filter— bu teskari vazifani bajaradi: boshqa hamma narsani o'tkazib, bitta tor polosani rad etadi.
4. Amaliy ko'rib chiqishlar
O'tkazish polosasi kengligining kelishuvlari
Tor o'tkazish polosasi yaxshiroq tanlovchanlik va qo'shni chastotalarni kuchliroq rad etishni ta'minlaydi, lekin chastota siljishini o'tkazib yuborishi mumkin va aniq sozlashni talab qiladi — qiziqish chastotasi ma'lum va barqaror bo'lganida eng yaxshi variant. Wide bandwidth chastota o'zgarishini qamrab oladi va sozlashda ancha kamroq talabchan, ammo yaqin atrofdagi keraksiz signallarni zaifroq rad etish evaziga — chastota o'zgaruvchan bo'lsa yoki butun bir diapazon muhim bo'lsa eng yaxshi variant.
Konvert tahlili uchun polosani tanlash
- Typical bands: 500–2 000 Gts, 1 000–5 000 Gts va 5 000–20 000 Gts.
- Selection: podshipnik rezonans qo'zg'alishi eng kuchli bo'lgan polosani tanlang.
- Verify: xom tezlanish signalini tekshiring spectrum avval o'sha rezonansni aniqlash uchun.
- Optimise: podshipnik nosozligi signalini maksimal darajada oshirish uchun polosani sozlang.
5. Filtrning signal ustidagi ta'siri
Vaqt shaklining o'zgarishi
Polosali o'tkazish filtri qo'llanilgan time waveform faqat o'tkazish polosasidagi komponentlarni ko'rsatadi. Tor polosa bilan signal modulyatsiyalangan tashuvchi ko'rinishida namoyon bo'ladi; past chastotali o'zgarishlar va yuqori chastotali shovqin yo'qoladi, bu esa talqinni sezilarli darajada soddalashtirishi mumkin.
Spektrning o'zgarishi
Spektrda o'tkazish polosasidagi amplitudalar saqlanib qoladi, to'sish polosasidagi amplitudalar esa odatda 40–80 dB ga kamaytiriladi. Natijada faqat qiziqish polosasiga yo'naltirilgan toza tasvir hosil bo'ladi, shovqin o'tkazish polosasidan tashqarida joylashgan joylarda shovqin osti pasayadi.
6. Raqamli va analogli filtrlar hamda chastota diapazonlari bo'yicha polosalar
Raqamli va analogli filtrlar
Analog polosali o'tkazish filtrlari signal yo'lidagi apparat tarkibida amalga oshiriladi, real vaqt rejimida ishlaydi, ishlab chiqilganidan keyin qat'iy xususiyatlarga ega bo'ladi va quyidagilarda qo'llaniladi: anti-aliasing va signalni shakllantirish. Digital filtrlar signalni raqamlashtirish jarayonidan so'ng dasturiy ta'minot orqali qayta ishlaydi, sozlanishi mumkin bo'lgan parametrlarni taqdim etadi va ma'lumot yig'ilgandan keyin ham qo'llanilishi yoki olib tashlanishi mumkin — shu sababli zamonaviy analizatorlar keng qamrovli raqamli BPF imkoniyatlarini taqdim etadi.
Chastota diapazoni bo'yicha keng tarqalgan polosalar
- Past chastotali (10–200 Gts): muvozanatsizlik va noto'g'ri hizalanishni tahlil qilish, past tezlikdagi mashinalar hamda poydevor yoki konstruktiv tebranishlar.
- O'rta chastotali (200–2 000 Gts): tishli uzatma ilashish chastotalari, panjara va qanot o'tish chastotalari hamda podshipnik nuqsonlarining quyi chastotalari.
- Yuqori chastotali (2–40 kGts): podshipnik nuqsonlarini konvert tahlili, yuqori chastotali zarba ta'sirlari va podshipnik rezonansini qo'zg'atish.
7. Maydonli balanslashtrishda polosali o'tkazish filtri
Amaliyotda polosali o'tkazish filtri alohida kam qo'llaniladi — u o'lchov zanjiridagi bosqich bo'lib, signal namuna olish, oynalash va o'zgartirishga ham duchor bo'ladi, shuning uchun tanlangan polosa asbobning namuna olish o'tkazish polosasi doirasida bo'lishi kerak. Ikki kanalli ko'chma analizator, masalan, Balanset-1A taxminan 5 Gts dan 1 kGts gacha bo'lgan diapazonida tebranishni o'lchaydi va 1× amplituda va faza joyi balanslashtirish uchun zarur; polosali o'tkazish va konvert usullari bu ishni to'ldiradi — muhandis yuqori chastotali podshipnik nuqsoni oddiy balanssizlik emas, balki muammoning haqiqiy sababi ekanligini tasdiqlashi kerak bo'lganda. Bunday tahlilni sozlashda FFT ajratish qobiliyati kalkulyatori satrlar soni va o'tkazuvchanlik polosasini tekshirmoqchi bo'lgan diapazoningizga moslashtirish imkonini beradi, shunda yaqin joylashgan nosozlik chiziqlari va yon polosalar bir-biriga qo'shilib ketmaydi. Polosali o'tkazishni tanlashni puxta egallash — ayniqsa konvert tahlili va chastota diapazonini ajratish uchun — murakkab tebranish signaturasidan aniq diagnostik ma'lumot olish uchun zarurdir.
