采样频率和传感器频响范围的关系

john152 · 发表于 2013-3-24 10:09

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从书上看到，要进行共振解调，需要分析1k-20kHz的高频信号（甚至更高），这就意味着采样频率要高于40kHz。而常见的传感器频响范围都在20kHz以下，这样的话是否就已经失真了？才出来的信号还有没有价值了？

hcharlie · 发表于 2013-3-24 19:31

本帖最后由 hcharlie 于 2013-3-24 19:38 编辑

传感器频响应该满足测量要求的频率范围，在此条件下，采集频率再高也没有问题。
比如最高信号20K，传感器频响20K，采样频率50K，没有问题。（100K也没问题）。
换一个方法考虑，最高频率20K，传感器频响50K，采集频率50K，这时往往必须在采集以前加20K的低通抗混滤波器，滤去20K以上信号。上面传感频响20K的情况，由于它可能会自动衰减20K以上的信号，倒可以免了抗混滤波器呢。

dongyaxin · 发表于 2013-3-24 22:29

hcharlie 发表于 2013-3-24 19:31

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传感器频响应该满足测量要求的频率范围，在此条件下，采集频率再高也没有问题。
比如最高信号20K，传感器频 ...

传感器频响20K。20K以上信号不会自动衰减，恰恰是接近其谐振频率而放大，不是可以免了抗混滤波器，恰恰说明抗混滤波器是多么的重要。

john152 · 发表于 2013-3-25 14:45

本帖最后由 john152 于 2013-3-25 14:46 编辑

dongyaxin 发表于 2013-3-24 22:29

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传感器频响20K。20K以上信号不会自动衰减，恰恰是接近其谐振频率而放大，不是可以免了抗混滤波器，恰恰说 ...

如果我就是想采集传感器谐振频率附近的信号呢？该如何采集呢？

比如我本来只关心200Hz以下的低频信号，但低频信号受噪声污染严重，无法识别故障。所以我想通过共振解调的方法间接获取该低频信号。如果能采集到传感器谐振频率附近的高频信号，以此谐振频率为中心频率进行带通滤波，再进行包络检波，不就可以得到关心的低频信号了吗？

dongyaxin · 发表于 2013-3-25 19:49

传感器的谐振不一定刚好是你想要的高频信号频率。
如果接近你想要的测量的高频信号，确实可以起到放大的作用。
你可以调整调理器的低通和高通滤波得到只要你想要的原始信号。如你想要20KHz的信号。低通放在10KHz，高通放在40KHz，200KHz的采样率采，再用数字滤波器分析。

liufengsjzri · 发表于 2013-3-26 18:02

所谓共振解调，首先要理解共振就是要达到传感器的谐振，这样才能将小信号放大，而一般传感器的谐振频率都在几十k，所以要求采集仪要有较高的采样频率。

john152 · 发表于 2013-3-26 19:21

liufengsjzri 发表于 2013-3-26 18:02

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所谓共振解调，首先要理解共振就是要达到传感器的谐振，这样才能将小信号放大，而一般传感器的谐振频率都在 ...

小师弟说得对

在东方所干的还不错吧，有空回来给我们培训培训啊

dongyaxin · 发表于 2013-3-26 23:10

"共振就是要达到传感器的谐振"

共振达到传感器的谐振，都共振了，还要传感器的谐振干嘛？

lipard · 发表于 2013-3-27 11:03

dongyaxin 发表于 2013-3-26 23:10

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"共振就是要达到传感器的谐振"
共振达到传感器的谐振，都共振了，还要传感器的谐振干嘛？

是啊我也疑惑，如果达到了传感器的谐振，测出来的信号能用吗？怎么处理？

dongyaxin · 发表于 2013-3-27 16:36

lipard 发表于 2013-3-27 11:03

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是啊我也疑惑，如果达到了传感器的谐振，测出来的信号能用吗？怎么处理？

达到传感器的谐振是为了利用共振放大被测的高频信号。将它从噪声中分辨出来，然后用移频或者窄带滤波的方法找出其中的低频成本进行分析。
至于楼上的共振我就不明白了，共振了意味着信号已经很大，还多此一举干嘛？

john152 · 发表于 2013-3-29 11:34

传感器共振和传感器谐振应该是一个意思吧？
传感器共振就是外界振动频率接近了传感器的谐振频率，从而触发了传感器本身的共振。此时测到的信号幅值会比较大，从频谱图上看应该是一个波峰。
只需以传感器谐振频率为中心频率进行带通滤波，再进行包络解调和频谱分析，即可低频故障信号的频谱图、对比故障特征频率进行故障诊断了。

john152 · 发表于 2013-3-29 11:39

我先前发这个帖子不太明白：传感器谐振频率那么高，而频响范围有限，如果采用2倍谐振频率以上的采样频率采集信号，信号是否失真？
现在有点明白了：超出了频响范围，意味着信号幅值不能作为绝对量来评价故障严重程度了，而只能和其他故障信号幅值进行相对的比较。比如，同样采用40kHz的采样频率，完好轴承的幅值是1，轻微故障的幅值是2，严重故障的幅值是3。只能通过对比1、2和3的大小来判断故障严重程度，而不能单独分析3是否是严重故障。
不知道我的理解是否正确？
还请诸位指正！

dongyaxin · 发表于 2013-3-29 12:27

嗯，说的对。

txhshanxi · 发表于 2013-4-2 13:14

dongyaxin 发表于 2013-3-27 16:36

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达到传感器的谐振是为了利用共振放大被测的高频信号。将它从噪声中分辨出来，然后用移频或者窄带滤波的方 ...

能否解释下，我是门外汉
既然最后要分析的是低频部分，为什么要先放大高频，又滤掉高频，分析低频？感觉饶了好大的弯

加速度计 · 发表于 2013-4-3 11:57

实战经验都挺强悍的啊，有兴趣了解一下我的加速度传感器吗，呵呵

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