Sinyal Filtreleri · Kullanım rehberi
Frekans Filtresi Rehberi
Bu rehber, Frekans Filtresi widget’ının bir sinyalin belirli frekans aralıklarını nasıl koruduğunu veya bastırdığını anlatır. Alçak geçiren (lowpass), yüksek geçiren (highpass), bant geçiren (bandpass), bant durduran (bandstop) ve çentik (notch) modlarını, kesim frekansı ile filtre derecesinin etkisini ve filtreleme sonrası genlik ve fazdaki değişimin nasıl kontrol edileceğini açıklar.
Neden ihtiyaç duyulur?
Frekans filtreleme ne işe yarar?
Ölçülen sinyaller çoğu zaman incelenen soruyla ilgisi olmayan bileşenler içerir: 50/60 Hz şebeke girişimi, düşük frekanslı kayma veya yüksek frekanslı gürültü gibi. Frekans filtresi bu bileşenleri bastırır ya da bir titreşim aralığı veya rezonans gibi ilgilenilen bandı ayırır; böylece sonraki analizler ilgili içerik üzerinde yapılır.
Filtre için neler gerekir?
Örnekleme hızı bilinen bir sinyal gerekir. Her kesim frekansı, örnekleme hızının yarısı olan Nyquist frekansının altında olmalıdır; Nyquist’in üzerindeki içerik örneklenmiş sinyalde temsil edilemez, dolayısıyla filtrelenemez.
Filtreleme başka neyi değiştirir?
Filtre yalnızca içeriği kaldırmaz. Kesim frekansı yakınında korunan bandı da kısmen zayıflatır ve kalan bileşenlerin fazını kaydırır; bu da dalga biçimini ve zamanlamayı değiştirir. Zaman veya faz açısından karşılaştırılacak kanallar aynı filtreyle işlenmelidir.
Bu rehberde ele alınan konular
- Kesim frekansı keskin bir sınır değildir
- Faz zamanlamayı değiştirir
Ne zaman kullanılır: Bilinen girişim bandını kaldırın veya yararlı titreşim aralığını ayırın. Temiz görünen izi yorumlamadan önce özgün ve filtreli dalgayı, ardından spektrumu karşılaştırın.
01
Uygulama arayüzü
Pencere tüm sayfaları ve sonuç sekmelerini aynı anda gösteremez. Aşağıdan bir ekran görünümü, ardından numaralı bölgelerden birini seçin; her açıklama ilgili kontrolün ne yaptığını ve hangi sonucu etkilediğini anlatır.
İncelemek istediğiniz ekran görünümünü seçin
12 Hz sinyal, 180 Hz bileşen ve geniş bantlı gürültü için tasarlanmış 40 Hz, 4. derece Butterworth alçak geçiren filtre. Frequency Response sekmesi hiçbir şey uygulanmadan önce tasarımı gösterir.
Bu görünümdeki bölgeler
Parametreler + Frekans Cevabı
Hazır ayarlar
Tek tıkla eksiksiz bir tasarım yüklenir: anti-aliasing, düşük gürültü, titreşim yüksek geçiren, 50/60 Hz notch, bant geçiren, keskin eliptik alçak geçiren ve Kaiser, Hamming veya Blackman pencereli FIR alçak, yüksek ve bant geçiren. “Save current as preset…” kendi tasarımlarınızı saklar.
Kontrol rehberi: ayarlar ve ne zaman seçilir
Frekans Filtresi
Kontrol rehberiTemel kontroller
Gerekli girdiler
- Sinyal ve örnekleme hızı
Çıktılar
- Filtreli kanal
Seçili kontrol
Aile ve mod
Mod, hangi frekansların korunacağını ve hangilerinin bastırılacağını; aile (Family) ise filtre yanıtının biçimini belirler. Üstteki hazır ayarlar (Anti-Aliasing, Low Noise, Vibration HP, Notch 50 Hz, Notch 60 Hz) bu alanları tipik değerlerle doldurur; değerler sonra değiştirilebilir. Channels panelinde birden fazla kaynak kanal seçilerek hepsine aynı ayarlarla filtre uygulanabilir.
Ayarlar ve ne zaman seçilir
- Lowpass (alçak geçiren)
- Kesim frekansının altındaki içeriği korur. Yüksek frekanslı gürültüyü kaldırmak veya örnekleme hızını düşürmeden önce kullanılır (Anti-Aliasing hazır ayarı).
- Highpass (yüksek geçiren)
- Kesim frekansının üstündeki içeriği korur. DC ofseti, yavaş kaymayı ve düşük frekanslı hareketi kaldırmak için kullanılır; örneğin ivmenin integrali alınmadan önce (Vibration HP hazır ayarı).
- Bandpass (bant geçiren)
- Yalnızca alt ve üst kesim frekansları arasındaki bandı korur. Bir rezonansı veya ilgilenilen titreşim aralığını ayırmak için kullanılır.
- Bandstop (bant durduran)
- İki kesim frekansı arasındaki bandı bastırır, iki yandaki içeriği korur. Belirli genişlikte bilinen bir girişim bandı için kullanılır.
- Notch (çentik)
- Tek bir frekans çevresindeki çok dar bir bandı bastırır. 50 veya 60 Hz şebeke girişimi (Notch hazır ayarları) ya da tek bir tonal bozucu için kullanılır.
- Aile: Butterworth
- Ekran görüntüsünde seçili olan Butterworth, dalgalanmasız düz bir geçiş bandına sahiptir. Korunan banttaki genliklerin bozulmaması gerektiğinde iyi bir varsayılan seçimdir.
Amacını öğrenmek için bir kontrol seçin. Bu uygulama akışının kavramsal rehberidir; uygulama ekran görüntüsü veya canlı analiz değildir.
Gerekli girdiler
Sinyal ve örnekleme hızı
Kaynak kanalı seçip hızı doğrulayın. Her kesim frekansı Nyquist’e göre geçerli olmalıdır.
02
Temel kavramlar
Aşağıdaki kavramlar hesaplamanın veya görünümün neyi ölçtüğünü açıklar; sonuç yorumlanmadan önce bilinmelidir.
Kesim frekansı keskin bir sınır değildir
Gerçek filtrelerin geçiş bantları vardır. Kesime yakın sinyaller zayıflayabilir; cevabı incelemeden korunan bandı tamamen düz saymayın.
Faz zamanlamayı değiştirir
Filtre göreli fazı ve dalga biçimini değiştirebilir. Zamanlama veya aktarım ilişkisi önemliyse kanallara eşleşen işlem uygulayın.
Temel denklemler
Nyquist ve filtre cevabı
H karmaşık cevaptır; büyüklüğü ve fazı ölçülen çıkışı etkiler.
03
Örnek hesaplama
Açıklayıcı örnek · gerçek makine ölçümü değildir
Kesim geçerliliğini kontrol edin
f_s = 2.000 Hz → f_N = 1.000 Hz
Bu hızda 1.200 Hz kesim geçersizdir. 400 Hz alçak geçiren filtre kullanılabilir; ancak geçiş bandı ve faz etkisi yine de incelenmelidir.
Parametreyi değiştirin, ilişkiyi görün
Çalışılmış ilişkiyi keşfetmek için kontrolleri hareket ettirin. Tüm değerler sentetiktir; belirtilen varsayımlar geçerlidir.
Nyquist sınırı
Yalnızca skaler eğitim modeli. Uygulama analizini çalıştırmaz veya gerçek ölçümü doğrulamaz.
04
Uygulama prosedürü
- 01
Spektrumu inceleyin
Mod seçmeden önce yararlı içeriği ve istenmeyen bandı belirleyin.
- 02
Cevabı ayarlayın
Aileyi, kesimleri ve dereceyi ayarlayıp kenarları ve geçişleri inceleyin.
- 03
Uygulayıp doğrulayın
Türetilmiş kanalı zaman ve frekans alanlarında karşılaştırın.
Çıktılar
Filtreli kanal
Özgün kaynak yanında sonraki analizler için türetilmiş dalga biçimi.
Sık yapılan hatalar
Arızayı görünmez yapmak için filtrelemek
Bandı fiziksel soruya göre seçin. Tepeyi bastırmak mekanik nedenin ortadan kalktığını kanıtlamaz.
Sınır geçişlerini yok saymak
Kayıt uçlarını ve ani olayları inceleyin; düzgün iç bölüm sınır davranışını kanıtlamaz.
05
Kaynaklar
Bu kaynaklar temel kavramları açıklar. Uygulama kontrolleri ve kullanılabilirlik yerel MachinePulseAI uygulamasına göre anlatılır.