امروزه پردازش سیگنال در معنای گسترده آن یکی از پر کاربردترین راهبردها جهت استخراج اطلاعات مفید از سوژه های مختلف است. کاربرد پردازش سیگنال تنها به سامانه های مکانیکی محدود نمی شود و اکنون در حوزه ی کاربردهای سامانه های زیستی نیز از اهمیت بسیار زیادی برخوردار هستند و کاربردهای فراوانی نیز دارند. سرفصل هایی که در این آموزش به آن پرداخته شده است: انواع داده ها حسگرهای مختلف و نحوه اندازه گیری و ثبت یک سیگنال انواع سیگنال ها پردازش سیگنال در حوزه زمان پردازش سیگنال در حوزه فرکانس تبدیل سریع فوریه و... برای توضیحات بیشتر و تهیه این آموزش لطفا به لینک زیر مراجعه بفرمائید: http://faradars.org/fvspm9403

1. ‫و‬‫زیستی‬ ‫سیگنال‬ ‫پردازش‬
‫متلب‬ ‫در‬ ‫مکانیکی‬
faradars.org/fvspm9403
‫مدرس‬:
‫خزایی‬ ‫مقداد‬
‫بیوسیستم‬ ‫مکانیک‬ ‫دکتری‬ ‫دانشجوی‬
‫مدرس‬ ‫تربیت‬ ‫دانشگاه‬
‫مکانیک‬ ‫مهندسین‬ ‫برای‬ ‫آن‬ ‫کاربردهای‬ ‫و‬ ‫سیگنال‬ ‫پردازش‬
‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org

2. ‫و‬‫زیستی‬ ‫سیگنال‬ ‫پردازش‬
‫متلب‬ ‫در‬ ‫مکانیکی‬
faradars.org/fvspm9403
‫دارند‬ ‫را‬ ‫خود‬ ‫خاص‬ ‫فرکانسی‬ ‫های‬ ‫مشخصه‬ ،‫عیوب‬ ‫از‬ ‫بسیاری‬
‫دارند‬ ‫مشابه‬ ‫فرکانسی‬ ‫های‬ ‫مشخصه‬ ‫نیز‬ ‫عیوب‬ ‫از‬ ‫برخی‬ ‫اما‬
‫است‬ ‫دشوار‬ ‫کمی‬ ‫عیب‬ ‫نوع‬ ‫تشخیص‬ ‫مواقع‬ ‫اینگونه‬ ‫در‬
‫است‬ ‫فرکانسی‬ ‫آنالیز‬ ‫روش‬ ‫اصلی‬ ‫های‬ ‫ضعف‬ ‫از‬ ‫یکی‬ ‫این‬
‫ارتعاشی‬ ‫های‬ ‫سیگنال‬ ‫فرکانسی‬ ‫آنالیز‬
‫معیوب‬ ‫مکانیکی‬ ‫های‬ ‫سامانه‬
‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org

3. ‫و‬‫زیستی‬ ‫سیگنال‬ ‫پردازش‬
‫متلب‬ ‫در‬ ‫مکانیکی‬
faradars.org/fvspm9403
3
X:‫خطی‬ ‫ماشین‬ ‫برگشت‬ ‫و‬ ‫رفت‬ ‫فرکانس‬ ‫یا‬ ‫دوار‬ ‫ماشین‬ ‫دور‬‫حسب‬ ‫بر‬‫هرتز‬
‫نامیزانی‬
‫نامیزانی‬‫جرمی‬
‫تعریف‬:‫در‬‫فرآیند‬‫ساخت‬‫یا‬‫در‬‫حین‬،‫عملکرد‬‫سوژه‬‫بخشی‬‫از‬‫جرم‬‫خود‬‫را‬‫از‬‫دست‬‫داده‬‫است‬.
‫فرکانس‬‫غالب‬:1X
‫زاویه‬‫فاز‬:‫وقتی‬‫حسگر‬‫از‬‫حالت‬‫افقی‬‫به‬‫حالت‬‫عمودی‬‫انتقال‬‫می‬،‫یابد‬‫زاویه‬‫فاز‬‫ارتعاشات‬90‫درجه‬‫انتقال‬‫پیدا‬
‫می‬‫کند‬.
‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org

4. ‫و‬‫زیستی‬ ‫سیگنال‬ ‫پردازش‬
‫متلب‬ ‫در‬ ‫مکانیکی‬
faradars.org/fvspm9403
4
‫شفت‬‫خمیده‬
‫تعریف‬:‫شفت‬‫دوار‬‫در‬‫فرآیند‬‫ساخت‬‫و‬‫یا‬‫در‬‫حین‬‫عملکرد‬‫راستای‬‫خود‬‫را‬‫از‬‫دست‬‫داده‬‫است‬
‫فرکانس‬‫غالب‬:1X
‫زاویه‬‫فاز‬:‫با‬‫انتقال‬‫محوری‬،‫حسگر‬‫زاویه‬‫فاز‬180‫درجه‬‫تغییر‬‫می‬‫کند‬.‫با‬‫انتقال‬‫شعاعی‬‫آن‬‫زاویه‬‫فاز‬‫تغییر‬‫نم‬‫ی‬
‫کند‬.
‫نامیزانی‬
‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org

5. ‫و‬‫زیستی‬ ‫سیگنال‬ ‫پردازش‬
‫متلب‬ ‫در‬ ‫مکانیکی‬
faradars.org/fvspm9403
5
‫محوری‬ ‫هم‬ ‫عدم‬
‫عدم‬‫هم‬‫محوری‬‫زاویه‬‫ای‬
‫تعریف‬:‫محور‬‫دو‬‫قطعه‬‫در‬‫راستای‬‫یکدیگر‬‫نیستند‬‫و‬‫بین‬‫آنها‬‫زاویه‬‫نسبی‬‫وجود‬‫دارد‬.
‫فرکانس‬‫غالب‬:1X‫و‬2X
‫زاویه‬‫فاز‬:‫زاویه‬‫فاز‬‫در‬‫دو‬‫سوی‬‫کوپلینگ‬180‫درجه‬‫انتقال‬‫می‬‫یابد‬.
‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org

6. ‫و‬‫زیستی‬ ‫سیگنال‬ ‫پردازش‬
‫متلب‬ ‫در‬ ‫مکانیکی‬
faradars.org/fvspm9403
6
‫عدم‬‫هم‬‫محوری‬‫موازی‬
‫تعریف‬:‫محور‬‫دو‬‫قطعه‬‫در‬‫راستای‬‫یکدیگر‬،‫نیستند‬‫اما‬‫موازی‬‫هستند‬‫و‬‫بین‬‫آنها‬‫زاویه‬‫وجود‬‫ندارد‬.
‫فرکانس‬‫غالب‬:1X‫و‬2X
‫زاویه‬‫فاز‬:‫زاویه‬‫فاز‬‫در‬‫دو‬‫سوی‬‫شعاعی‬‫کوپلینگ‬180‫درجه‬‫انتقال‬‫می‬‫یابد‬.‫همچنین‬‫با‬‫انتقال‬‫حسگر‬‫از‬‫حالت‬
‫افقی‬‫به‬،‫عموی‬‫زاویه‬‫فاز‬‫تغییر‬‫نخواهد‬‫کرد‬.
‫محوری‬ ‫هم‬ ‫عدم‬
‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org

7. ‫و‬‫زیستی‬ ‫سیگنال‬ ‫پردازش‬
‫متلب‬ ‫در‬ ‫مکانیکی‬
faradars.org/fvspm9403
7
‫عدم‬‫هم‬‫محوری‬‫ترکیبی‬
‫تعریف‬:‫محور‬‫دو‬‫قطعه‬‫در‬‫راستای‬‫یکدیگر‬،‫نیستند‬‫اما‬‫بین‬‫آنها‬‫زاویه‬‫هم‬‫وجود‬‫دارد‬.
‫فرکانس‬‫غالب‬:1X‫و‬2X
‫زاویه‬‫فاز‬:‫زاویه‬‫فاز‬‫در‬‫صورت‬‫جابجایی‬‫حسگر‬‫هم‬‫به‬‫صورت‬‫شعاعی‬‫و‬‫هم‬‫به‬‫صورت‬‫محوری‬180‫درجه‬‫تغییر‬‫می‬
‫کند‬.
‫محوری‬ ‫هم‬ ‫عدم‬
‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org

8. ‫و‬‫زیستی‬ ‫سیگنال‬ ‫پردازش‬
‫متلب‬ ‫در‬ ‫مکانیکی‬
faradars.org/fvspm9403
8
‫مکانیکی‬ ‫لقی‬
‫لقی‬‫ساختاری‬
‫تعریف‬:‫فنداسیون‬‫ماشین‬‫تخریب‬‫شده‬‫است‬.‫سپس‬‫به‬‫ماشین‬‫ضربه‬‫می‬‫زند‬‫و‬‫باعث‬‫رفتار‬‫ارتعاشی‬‫ن‬‫امتوازن‬
‫ماشین‬‫می‬‫گردد‬.
‫فرکانس‬‫غالب‬:1X
‫زاویه‬‫فاز‬:‫زاویه‬‫فازبین‬‫پایه‬‫های‬‫مختلف‬‫ماشین‬180‫درجه‬‫انتقال‬‫می‬‫یابد‬.
‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org

9. ‫و‬‫زیستی‬ ‫سیگنال‬ ‫پردازش‬
‫متلب‬ ‫در‬ ‫مکانیکی‬
faradars.org/fvspm9403
9
‫لقی‬‫پایه‬‫نرم‬
‫تعریف‬:‫ماشین‬‫و‬‫فنداسیون‬‫آن‬‫ارتباط‬‫محکمی‬‫ندارند‬‫و‬‫باعث‬‫لقی‬‫کل‬‫مجموعه‬‫می‬‫شود‬.
‫فرکانس‬‫غالب‬:1X‫و‬2X‫و‬‫ضرایب‬‫صحیح‬X
‫زاویه‬‫فاز‬:‫وقتی‬‫ارتباط‬‫پایه‬‫ها‬‫مستحکم‬‫تر‬‫می‬،‫شود‬‫زاویه‬‫فاز‬‫تغییر‬‫می‬‫یابد‬.
‫مکانیکی‬ ‫لقی‬
‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org

10. ‫و‬‫زیستی‬ ‫سیگنال‬ ‫پردازش‬
‫متلب‬ ‫در‬ ‫مکانیکی‬
faradars.org/fvspm9403
10
‫سایش‬‫و‬‫چفت‬‫نبودن‬‫قطعات‬
‫تعریف‬:‫سایش‬‫در‬‫قطعات‬‫باعث‬‫تجاوز‬‫از‬‫محدوده‬‫تولرانس‬‫مجاز‬‫شده‬‫است‬.
‫فرکانس‬‫غالب‬:1X‫و‬2X‫تا‬10X
‫زاویه‬‫فاز‬:‫در‬‫اندازه‬‫گیری‬‫های‬‫مختلف‬‫زاویه‬‫فاز‬‫دائما‬‫تغییر‬‫می‬‫یابد‬‫و‬‫رفتار‬‫مشخصی‬‫ندارد‬.
‫مکانیکی‬ ‫لقی‬
‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org

11. ‫و‬‫زیستی‬ ‫سیگنال‬ ‫پردازش‬
‫متلب‬ ‫در‬ ‫مکانیکی‬
faradars.org/fvspm9403
11
‫ها‬ ‫بیرینگ‬ ‫عیوب‬
‫تعریف‬:‫عیوب‬‫داخلی‬‫بیرینگ‬‫ها‬‫مانند‬،‫ترک‬،‫سایش‬‫خستگی‬‫و‬‫مانند‬‫آنها‬
‫فرکانس‬‫غالب‬:‫بین‬4X‫تا‬15X‫؛‬
‫زاویه‬‫فاز‬:‫ارتباطی‬‫ندارد‬.
‫نکته‬:‫هر‬‫بیرینگی‬‫فرکانس‬‫عیب‬‫خاص‬‫خود‬‫را‬‫دارد‬.‫این‬‫فرکانس‬‫معموال‬‫مضرب‬‫صحیحی‬‫از‬X‫نیست‬.
‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org

12. ‫و‬‫زیستی‬ ‫سیگنال‬ ‫پردازش‬
‫متلب‬ ‫در‬ ‫مکانیکی‬
faradars.org/fvspm9403
12
‫ها‬ ‫دنده‬ ‫چرخ‬ ‫عیوب‬
‫تعریف‬:‫عیوب‬‫داخلی‬‫چرخ‬‫دنده‬‫ها‬‫مانند‬،‫ترک‬،‫سایش‬‫خستگی‬‫و‬‫مانند‬‫آنها‬
‫فرکانس‬‫غالب‬:‫معموال‬‫بین‬20X‫تا‬200X‫؛‬
‫زاویه‬‫فاز‬:‫ارتباطی‬‫ندارد‬.
‫نکته‬:‫هر‬‫چرخ‬‫دنده‬‫ای‬‫فرکانس‬‫مخصوص‬‫به‬‫خود‬‫را‬‫دارد‬.‫این‬‫فرکانس‬‫به‬‫تعداد‬‫دنده‬‫های‬‫هر‬‫چرخ‬‫دنده‬‫و‬‫میزان‬
‫دور‬‫آن‬‫چرخ‬‫دنده‬‫مربوط‬‫است‬.
GMF N * f
N:‫دنده‬ ‫چرخ‬ ‫های‬ ‫دندانه‬ ‫تعداد‬
f:‫هرتز‬ ‫حسب‬ ‫بر‬ ‫چرخدنده‬ ‫دور‬ ‫فرکانس‬
IF N 20 and f 2 Hz (120 rpm )
GMF 20* 2 80 Hz
 
 
‫مثال‬:
‫در‬ ‫دهد‬‫رخ‬ ‫دنده‬ ‫چرخ‬ ‫در‬ ‫عیب‬ ‫اگر‬40X‫فرکانسی‬ ‫پیک‬
‫داشت‬ ‫خواهیم‬
‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org

13. ‫و‬‫زیستی‬ ‫سیگنال‬ ‫پردازش‬
‫متلب‬ ‫در‬ ‫مکانیکی‬
faradars.org/fvspm9403
13
‫الکتروموتورها‬ ‫عیوب‬
‫الکتروموتورهای‬‫جریان‬‫متناوب‬AC
‫تعریف‬:‫عیوبی‬‫که‬‫ناشی‬‫از‬‫عملکرد‬‫نامناسب‬‫و‬‫یا‬‫عیوب‬‫داخلی‬(‫سیم‬‫پیچی‬)‫این‬‫الکتروموتورها‬‫باش‬‫د‬.
‫فرکانس‬‫غالب‬:‫خطوط‬‫فرکانسی‬100‫و‬120‫هرتز‬‫و‬‫دو‬‫برابر‬‫آنها‬
‫زاویه‬‫فاز‬:‫ارتباطی‬‫ندارد‬.
‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org

14. ‫و‬‫زیستی‬ ‫سیگنال‬ ‫پردازش‬
‫متلب‬ ‫در‬ ‫مکانیکی‬
faradars.org/fvspm9403
14
‫الکتروموتورهای‬‫جریان‬‫مستقیم‬DC
‫تعریف‬:‫عیوبی‬‫که‬‫ناشی‬‫از‬‫عملکرد‬‫نامناسب‬‫و‬‫یا‬‫عیوب‬‫داخلی‬(‫سیم‬‫پیچی‬)‫این‬‫الکتروموتورها‬‫باش‬‫د‬.
‫فرکانس‬‫غالب‬:‫خط‬‫فرکانسی‬SCR
‫زاویه‬‫فاز‬:‫ارتباطی‬‫ندارد‬.
Silicon Controlled Rectifier:‫یکسو‬‫کننده‬‫جریان‬‫پیش‬‫از‬‫ورود‬‫به‬‫موتور‬DC
‫خط‬‫فرکانسی‬SCR:‫فرکانسی‬‫که‬‫در‬‫آن‬SCR‫جریان‬‫متناوب‬‫را‬‫به‬‫جریان‬‫مستقیم‬‫تبدیل‬‫می‬‫کند‬.
‫الکتروموتورها‬ ‫عیوب‬
‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org

15. ‫و‬‫زیستی‬ ‫سیگنال‬ ‫پردازش‬
‫متلب‬ ‫در‬ ‫مکانیکی‬
faradars.org/fvspm9403
15
‫الکتریکی‬ ‫قطعات‬ ‫عیوب‬ ‫تشخیص‬ ‫برای‬ ‫تجربی‬ ‫راه‬
‫در‬‫بسیاری‬‫از‬‫مواقع‬‫عیوب‬‫سامانه‬،‫الکترومکانیکی‬‫به‬‫دلیل‬‫مشکالت‬‫الکتریکی‬‫و‬‫الکترونیکی‬‫است‬.
‫این‬‫عیوب‬‫بر‬‫ارتعاشات‬‫ماشین‬‫تاثیر‬‫می‬،‫گذارند‬‫اما‬‫تشخیص‬‫آنها‬‫دشوار‬‫است‬.
‫مثال‬:‫خرابی‬‫قطعاتی‬‫مانند‬،‫دیودها‬،‫ترانزیستورها‬‫ابزار‬‫کنترل‬‫جریان‬‫و‬،‫ولتاژ‬‫خازن‬‫ها‬‫و‬‫سیم‬‫پیچ‬‫ها‬
‫مواقع‬ ‫اینگونه‬ ‫در‬:
‫سامانه‬‫ارتعاش‬‫سنجی‬‫را‬‫راه‬‫اندازی‬‫می‬‫کنیم‬
‫در‬‫حالی‬‫که‬‫به‬‫اندازه‬‫گیری‬‫ارتعاشات‬‫می‬،‫پردازیم‬‫ناگهان‬‫منبع‬‫تغذیه‬‫را‬‫قطع‬‫می‬‫کنیم‬
‫اگر‬‫سیگنال‬‫ارتعاشی‬‫یک‬‫افت‬‫ناگهانی‬‫شدید‬‫را‬‫نشان‬،‫دهد‬‫عیب‬‫از‬‫قطعات‬‫الکتریکی‬‫است‬
‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org

16. ‫و‬‫زیستی‬ ‫سیگنال‬ ‫پردازش‬
‫متلب‬ ‫در‬ ‫مکانیکی‬
faradars.org/fvspm9403
‫فرادرس‬ ‫در‬ ‫شده‬ ‫مطرح‬ ‫نکات‬ ‫مبنای‬ ‫بر‬ ‫ها‬ ‫اسالید‬ ‫این‬
«‫ارتعاشات‬ ‫و‬ ‫صدا‬ ‫های‬ ‫سیگنال‬ ‫پردازش‬‫کاربردهای‬ ‫آموزش‬
‫در‬‫در‬ ‫زیستی‬ ‫و‬ ‫مکانیکی‬ ‫های‬ ‫سامانه‬‫متلب‬»
‫است‬ ‫شده‬ ‫تهیه‬.
‫به‬ ‫آموزش‬ ‫این‬ ‫مورد‬ ‫در‬ ‫بیشتر‬ ‫اطالعات‬ ‫کسب‬ ‫برای‬‫مراجعه‬ ‫زیر‬ ‫لینک‬‫نمای‬‫ید‬.
faradars.org/fvspm9403
‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org