Rezgésérzékelők frekvenciatartományának kiterjesztése digitális szűréssel

Dr. Bakó Tamás Béla

Rezgésmonitorozáshoz gyakran gyorsulásérzékelőket illetve sebességérzékelőket használnak. Ezek az érzékelők csak bizonyos frekvenciatartományban biztosítanak egyenletes átvitelt, ezen kívül a pontosságuk romlik. Ennek oka az érzékelők felépítésében rejlik. Ez a tulajdonság az érzékelők alkalmazhatósági körét szűkíti.
Az érzékelők ilyen jellegű hibáját jól lehet modellezni másodfokú szűrőkkel. Ha pedig meghatározzuk egy adott érzékelő esetén a másodfokú szűrő paramétereit, akkor ez alapján elő tudunk állítani egy inverz szűrőt, amivel az érzékelő frekvencia karakterisztikáját kompenzálni lehet és így az szélesebb frekvenciatartományban lesz használható.
A cikk és az előadás első részében arról lesz szó, hogy hogyan lehet ezt a másodfokú szűrőt kézzelfogható paraméterekkel leírni és a paramétereket meghatározni.
A paraméterekből kiszámolt inverz szűrőt közvetlenül nem ajánlott alkalmazni, mivel az eredeti karakterisztikáknál néhány pontban az erősítés gyakorlatilag nulla (például a DC erősítés). Emiatt az inverz szűrő erősítése ezeknél a pontoknál végtelenhez közelítene, ami egyrészt stabilitási gondokat, másrészt nem kívánt zajok felerősödését okozza. Az előadás második részében azt mutatom meg, hogy hogyan lehet olyan kompenzáló szűrőt készíteni, ami a zajt és stabilitási problémákat is figyelembe veszi és megfelelő kompromisszumot ad az inverz szűrő fokszáma, a torzításmentes mérés és a zajos mérés között.