Типы фильтров: Типы фильтров для трубопроводов — Астутек

Типы фильтров для трубопроводов — Астутек

Существует несколько типов сетчатых фильтров, в том числе Y, корзиночные и дуплексные. Важнейшим элементом является сетка фильтра, а именно ее размер ячеек (плотность перфорации).

ТИПЫ ФИЛЬТРОВ

Существуют две основные конструкции сетчатых фильтров: «Y-образные фильтры» и «корзиночные фильтры».

Y-образные фильтры

Y-образный фильтр имеет Y-образную компактную конструкцию и используется для улавливания посторонних частиц, протекающих по трубопроводу. Y-образные фильтры могут быть установлены горизонтально или вертикально, при этом фильтрующий элемент должен быть обращен к земле, и создавать перепад давления в трубопроводе. В целях предотвращения нарушения фильтрующей способности устройства из-за накапливаемых частиц, данный тип фильтра необходимо регулярно очищать. Трубопровод можно оставлять в рабочем состоянии, даже когда у-образные фильтры нуждаются в очистке.

Y-образные фильтры подходят для газопроводов высокого давления с низкой концентрацией посторонних частиц и грязи. В отличии от корзинчатых фильтров аналогичного размера, Y-образные  фильтры обладают меньшей способностью удерживать грязь.

Корзиночный фильтр (Т-образный)

Корзиночный фильтр имеет вертикальную перфорированную корзину, которая улавливает частицы, переносимые жидкостью, транспортируемой по трубопроводу. Корзиночный фильтр может улавливать большее количество грязи и частиц, чем Y-образные фильтры того же размера, из-за большего размера фильтрующего элемента, и является предпочтительным выбором, когда перепад давления в трубопроводе недопустимо. Т-образные фильтры следует устанавливать вертикально, а верхнюю часть фильтра можно снимать для частой очистки (самоочищающиеся Т-образные фильтры также доступны на рынке).

Особым типом Т-образного фильтра является так называемый «дуплексный корзиночный фильтр»: это устройство, состоящее из двух параллельных корзиночных фильтров, облегчает обслуживание фильтрующего элемента и поддерживает линию в рабочем состоянии (линия идет в обход, когда один из двух фильтров проходит чистку).

Фильтр-элемент Y-фильтра

Важным элементом, который следует учитывать, является размер ячеек y-образного фильтра. Сетка характеризуется количеством отверстий на дюйм фильтрующего элемента сетчатого фильтра. Размер ячеек может быть обозначен в миллиметрах, дюймах, микронах или числом ячеек.

Факторы, которые следует учитывать при выборе правильного размера сетки:

1. максимальный размер частиц, с которым может безопасно работать последующее оборудование (например, насос или компрессор).
2. рабочая температура и давление в трубопроводной системе
3. максимально допустимый перепад давления
4. характер транспортируемой жидкости

Если сетка слишком крупна, некоторые нежелательные частицы могут не отфильтроваться и повлиять на оборудование, расположенное ниже по потоку. Также, если сетка слишком мала, в сетчатом фильтре может накапливаться лишняя грязь, что приведет к падению давления в системе трубопроводов и более высоких, чем необходимо, затратам на техническое обслуживание.

ТАБЛИЦА РАЗМЕРОВ СЕТКИ Y-ФИЛЬТРА

Сетка фильтра (США)	Дюймы	Микроны	мм
3	0.265	6730	6.73
4	0.187	4760	4.76
5	0.157	4000	4
6	0.132	3360	3.36
7	0.111	2830	2. 83
8	0.0937	2380	2.38
10	0.0787	2000	2
12	0.0661	1680	1.68
14	0.0555	1410	1.41
16	0.0469	1190	1.19
18	0.0394	1000	1
20	0. 0331	841	0.841
25	0.028	707	0.707
30	0.0232	595	0.595
35	0.0197	500	0.5
40	0.0165	400	0.4
45	0.0138	354	0.354
50	0.0117	297	0. 297
60	0.0098	250	0.25
70	0.0083	210	0.21
80	0.007	177	0.177
100	0.0059	149	0.149
120	0.0049	125	0.125
140	0.0041	105	0.105
170	0. 0035	88	0.088
200	0.0029	74	0.074
230	0.0024	63	0.063
270	0.0021	53	0.053
325	0.0017	44	0.044
400	0.0015	37	0.037

 

МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ ФИЛЬТРОВ

Материалы для корпуса

Наиболее распространенными материалами, используемыми для изготовления Y-образных фильтров и корпусов сетчатых фильтров, являются чугун, бронза, углеродистая сталь, нержавеющая сталь и пластик. По сути, Y-образные фильтры имеют корпуса, изготовленные из тех же литых и кованых материалов, что и другие типы трубопроводной арматуры.

ЧУГУН

Самый популярный вид материала для корпуса фильтра в связи с его низкой стоимостью. Чугун используется в системах, где давление и температура воды невысоки и система не подвержена сильным тепловым или механическим ударам. Данный материал в основном используется для трубопроводов питьевой воды большего размера и многих систем не питьевой воды, а также для множества других сред и технологических процессов.

БРОНЗА

Корпус из бронзы предпочтителен для работы в солоноватой, соленой и морской воде. Этот материал также часто используется для питьевого водоснабжения. Его стоимость гораздо больше, чем у чугуна.

УГЛЕРОДИСТАЯ СТАЛЬ

Корпуса из углеродистой стали используются в условиях высоких температур и давлений, а также когда требуется хорошая устойчивость к термическим и механическим нагрузкам. Углеродистая сталь также используется в случаях, когда существует риск возгорания.

ХРОМОМОЛИБДЕНОВАЯ СТАЛЬ

При высоких давлениях и температурах выше 500С для корпусов обычно используется хромомолибденовая сталь.

НЕРЖАВЕЮЩАЯ СТАЛЬ

Нержавеющая сталь является предпочтительным материалом для корпуса, корзины и экрана для фармацевтической, пищевой и химической промышленности из-за ее устойчивости к коррозии и загрязнениям, а также из-за простоты очистки. Типичными сортами материала для корпусов сетчатых фильтров являются литая сталь (размер отверстия более 2 дюймов) и кованая сталь (размер отверстия менее 2 дюймов).

МАТЕРИАЛЫ КОРЗИНЫ И СЕТКИ

Фактический сбор и удержание частиц износа, грязи и других частиц во всех трубных осуществляется корзиной или сеткой, которые помещаются внутри корпуса фильтра. Размер отверстий в сетке называется ячейкой, а размер отверстий в корзине называется перфорацией. Термин «сетка» описывает экран, в котором используется тканое проволочное полотно, изготовленная из материала, выбранного для предполагаемой среды. Самый распространенный материал для всех областей применения — нержавеющая сталь. Сетчатые экраны обычно доступны в стандартных размерах (от 20 до 200 ячеек). Размер сетки не указывает на сохранение размера частиц, поскольку размер отверстия ячейки определяется диаметром и количеством проволок на дюйм. Например, сетка 80 означает 80 вертикальных и 80 горизонтальных нитей проволоки на дюйм.

Для критических применений экран следует выбирать по способности удерживать частицы (а не по размеру ячеек). Стандартные перфорированные экраны изготавливаются (из тонкого или толстого листового металла) стандартных размеров.

Корзины следует собирать сваркой или пайкой. Самые прочные — сварной конструкции. Припой намного слабее и его легче сломать. Если для тонкой фильтрации требуется сетчатый фильтр, обычно в перфорированную корзину добавляют вкладыш из проволочной сетки, поскольку сам по себе экран слишком слаб, чтобы обеспечить необходимую механическую прочность.

Используемый материал зависит как от предполагаемого водоснабжения, так и от корпуса, в котором установлен фильтр.

Наиболее распространенные материалы корзин — латунь и нержавеющая сталь. В корпусах чугунных фильтров обычно используются корзины из латуни и нержавеющей стали, в зависимости от условий эксплуатации. Для бронзовых корпусов обычно требуются металлические корзины из монеля из-за тяжелых условий эксплуатации. Корзины из нержавеющей стали используются с корпусами из нержавеющей стали. Корзины, как правило, изготавливаются из листового металла с перфорацией самых разных диаметров.

Y-образный фильтр обычно снабжен перфорацией 1⁄16 дюйма для размеров до 4 дюймов, перфорацией 1⁄8 дюйма при более крупных размерах для работы с жидкостью и перфорацией 3⁄64 дюйма для работы с паром. Если требуется более тонкое процеживание, используется сетка из проволочного сита, установленная внутри корзины. В этом случае общепринятая практика ограничивает перфорацию в корзине до 50 процентов площади стенки, чтобы не потерять прочность. Эта комбинация обеспечивает отличное соотношение максимальной скорости потока с соответствующим усилением.

Сетка и корзина должны быть единым целым, при этом сетка должна быть прикреплена к корзине как вверху, так и внизу, чтобы предотвратить попадание мусора в обход устройства. Как правило, коэффициент перфорации на открытом пространстве должен составлять около 4: 1, чтобы избежать избыточного падения давления через установку. Меньшее соотношение потребует частой очистки.

Дополнительную площадь корзины фильтра можно получить, используя гофрированную корзину. Если требуется более тонкая фильтрация, внутри корзины можно добавить сетчатый вкладыш. Если размер удаляемой частицы известен, перфорация должна быть немного меньше. Потоки жидкости могут содержать частицы железа или стали, достаточно мелкие, чтобы проходить через более мелкие экраны. Если это является проблемой, то в корзине следует поместить сильный магнит, способный улавливать в несколько раз больше собственного веса. Магнит необходимо установить так, чтобы по нему проходила вода. Этот магнит должен быть заключен в инертный материал для предотвращения коррозии. Корзины не выдерживают того давления, который выдерживает корпус. Возможен особый феномен, который называется неконтролируемым накоплением, при котором грязь накапливается и забивает сетку или перфорацию, тем самым уменьшая свободную площадь. Давление в сите сначала увеличивается медленно, но затем со временем увеличивается быстрее. Скорость и давление воды внутри корзины увеличиваются стремительно, в результате чего возникающий поток останавливается или превращается в струйку. Полное давление в трубопроводе может разорвать корзину.

КРЫШКИ ФИЛЬТРА

Крышка — это часть устройства, которую следует открывать для очистки корзины. Самый распространенный тип — болтовой, болты необходимо ослабить и снять, чтобы получить доступ к корзине. Этот тип крышки является самым прочным и должен использоваться в системах с высоким давлением.

Другой тип крышки — зажимная крышка, в которой резьбовые ручки в Т-форме используются для соединения крышки с корпусом. Часто крышка крепится к корпусу с помощью шарнирного механизма, благодаря чему ее легко снять. Такой тип крышки дороже стандартного.

Еще один тип фильтра — автоматический (не требует ручной очистки). В качестве корзины используется вращающийся круглый экран. Подача воды идет в корзину. Вращающееся входное отверстие для обратной промывки внутри корзины использует перепад давления между атмосферой и давлением в трубопроводе для создания локализованного обратного потока только через часть корзины, тем самым обеспечивая непрерывную очистку.

Этот тип фильтра подходит для крупных потребителей воды, таких как входы сырой воды из рек и озер, используемые для охлаждения и переработки. Доступны автоматические сетчатые фильтры для труб размером 60 дюймов (150 мм).

«Установки фильтрации и типы фильтров»

12 мая, 2020

Обычно при использовании воды в течение определенного срока характеристики воды ухудшаются. Тогда необходимо пройти определенную обработку соответственно фактическому назначению.

Для этого применяются фильтры. Также они используются для нейтрализации и реминеризации воды, получаемой путем тепловой дистилляции. Наконец фильтрация используется для финишной обработки воды для нейтрализации существенных негативных характеристик, чтобы вода вернулась в природный цикл в приемлемом состоянии. Основная задача фильтрации – отделить твердые взвешенные чатсицы (песок, ил, грязь и пр.) тем самым избежать от отложений, коррозии, засорения водопроводной сети. Фильтрация происходит путем прохождения воды через фильтрующий слой из инертного гранулированного материала определенной зернистости (гравий, песок, антрацит) либо через кассетный элемент из водопроницаемого материала или перфорированную корзину с мелкими ячейками, которая задерживает большую часть загрязненных частиц.

В сетях, использующих в качестве источника поверхностные воды, фильтрация является обязательной. Особенно, если вода забирается из потока горного происхождения.

В современных водораспределяющих сетях фильтрующие системы, как правило, сгруппированы по несколько блоков, через которые проходит поток воды. Пройдя через систему водоподготовки, вода может накапливать различного рода примеси, которую могут служить причиной засорения бытового и промышленного оборудования. Кроме этого вода может вызвать коррозию трубопровода. Чтобы избежать этого применяют соответствующие фильтры.

Установки фильтрации

В зависимости от цели бытовая водоочистка осуществляется при помощи следующих фильров: механических, на основе активированного угля и комбинированных.

В комбинированых фильтрах механические либо угольные свойства сочетаются с антибактериальной обработкой, например, УФ-облучением.

Бытовые фильтры очистки воды рассчитаны на небольшие пропускные объемы, имеют малый вес и габариты. Как правило, бытовые фильтры врезаются непосредственно в водопроводную сеть.

Для обеспечения санитарно-гигиенической безопасности бытовых водопроводных сетей в системах водопроводных сетей могут применяться только механические фильтры на основе синтетической или металлической сетки. Они задерживают взвешенные частицы в воде раземерами 50 мк. Кроме того, такие фильтры должны быть моющими, автоматически или вручную.

В соответствие с требованиями регламента вода в тепловых сетях гражданского назначения рекомендуется установка предохранительного фильтра очистки воды. Задача фильтра – задерживать имеющиеся в воде песок, ржавчину и мусор. Здесь применяются обычные фильтры либо фильтры самоочищающегося типа. Следует отметить, что циркулирующая в тепловой сети вода постепенно оставляет на стенах труб накипь, очаги коррозии, которые со временем, если не проводить регулярное обслуживание, могут привести к выходу из строя системы.

Типы фильтров

Фильтры очистки воды можно разделить на три группы, каждая из которых предназначена для решения определенной задачи водоподготовки: осветляющие фильтры, обезжелезивающие и очищающие фильтры.

Все типы фильтров для воды подразделяются на две большие группы – системы водоподготовки для применения в бытовых (технических) целях, и очистка воды для питья. Что касается конструкций установок, то на рынке современного фильтрующего оборудования представлено множество модификаций установок, каждая из которых предназначена для определенной сферы эксплуатации.

В квартирах фильтры ставят для очистки воды от вредных примесей. В каждой местности вода имеет свой химический состав, что следует учитывать при выборе конструкции. Уровень загрязнения водного источника также целесообразно принимать во внимание, чтобы добиться требуемого качества фильтрации.

Высокотехнологичные фильтры очищают воду на молекулярном уровне от механических примесей, химических, биологических загрязняющих веществ, токсинов, бактерий. Мембрана пропускает кислород и другие газы, в результате чего вода приближается по составу к талым ледникам.

 

Профессиональный подход к выбору фильтрующей системы для квартиры обеспечит высокую степень водоочистки, разумные затраты на покупку и эксплуатацию оборудования.

Фильтры, типы фильтров и их применение

Базовая электроникаЦифровая электроника

Содержание

Введение в фильтры

Частотный фильтр, также известный как частотно-избирательная схема, представляет собой особый тип схемы, который используется для фильтрации некоторых входных сигналов на основе их частот.

Цепь фильтра пропускает некоторые частотные сигналы без какого-либо ослабления (уменьшения амплитуды) или с некоторым усилением и ослабляет другие частоты в зависимости от типа фильтра.

Термины, используемые в фильтрах

Чтобы понять частотную характеристику фильтра, необходимо иметь представление об используемых в нем терминах. Ниже приведены некоторые из терминов, используемых при описании характеристик фильтра.

Полоса пропускания

Полоса частот входного сигнала, которые проходят через фильтр без ослабления, называется Полоса пропускания . Обычно полоса пропускания не имеет усиления, учитывая, что фильтр является пассивным. В активных фильтрах полоса пропускания может иметь некоторое усиление в зависимости от конфигурации схемы.

Полоса пропускания находится перед частотой среза (указанной ниже).

• Связанный пост: Типы пассивных фильтров верхних частот

Полоса задерживания

Полоса частот входного сигнала, которые блокируются или ослабляются в фильтре, называется Полоса задерживания. усиление на остановке обычно считается менее -3 дБ входного сигнала.

-3db усиление считается для фильтра 1-го порядка. Фильтр 2-го порядка имеет усиление -6 дБ, которое уменьшается с порядком фильтра.

• Запись по теме: Типы активных фильтров нижних частот

Частота среза

Полоса пропускания и полоса задерживания отличаются друг от друга частотой среза или частотой среза . Напряжение выходного сигнала на частоте среза составляет 70,7% от напряжения входного сигнала. Он также известен как « -3db частота », потому что -3db соответствует половинной мощности. И это частота, на которой мощность выходного сигнала становится половиной мощности входного сигнала.

В полосовом или режекторном фильтре есть две частоты среза.

Нижняя частота, при которой усиление фильтра составляет половину или -3 дБ. Обозначается f ₁ . Полосовой фильтр разрешает частоту после этой точки, тогда как полосовой фильтр блокирует ее.

Верхняя частота, при которой выходная мощность уменьшается на ½ входной мощности. Обозначается f ₂ . Полосовой фильтр не пропускает частоты после этой точки, тогда как полосовой заграждающий фильтр разрешает.

• Запись по теме: Типы пассивных фильтров нижних частот

Центральная частота f ₀

Частота, которая находится в центре полосы пропускания или полосы задерживания в полосовом фильтре или режекторном фильтре соответственно, называется центральной частотой. Он находится между двумя частотами среза, то есть нижней и верхней частотами среза. На самом деле это среднее арифметическое обеих частот среза.

ж ₀  = (ф ₁ + f ₂ ) / 2

Полоса пропускания:

Диапазон частот, пропускаемых (в случае полосового фильтра) без какого-либо ослабления, или частот, которые подавляются (в случае режекторного фильтра), составляет называется пропускной способностью фильтра. Ширина частот до (в случае фильтра нижних частот) или после (в случае фильтра верхних частот) частоты среза называется полосой пропускания

. Это разница между обеими частотами среза полосового или режекторного фильтра.

Β = f ₂ – f ₁

Скорость спада;

Это скорость изменения усиления/выходной мощности, скорость падения усиления фильтра называется скоростью спада. это выражается как потеря усиления на декаду (десятикратное увеличение частоты) или на октаву (двухкратное увеличение частоты).

Скорость спада фильтра n-го порядка составляет 20n дБ/декаду или 6n дБ/октаву, где n — порядок фильтра. Каждая декада означает увеличение частоты в 10 раз, а октава означает увеличение частоты в 2 раза.

Типы фильтров:

Существуют различные типы фильтров, классифицируемые в зависимости от их частотной характеристики и конструкции.

• Запись по теме: Типы активных фильтров высоких частот

В зависимости от их конструкции:

В зависимости от конструкции фильтров существует два типа фильтров: пассивные фильтры и активные фильтры.

• Пассивные фильтры

Как следует из названия, пассивные фильтры состоят из пассивных компонентов, таких как резисторы, конденсаторы и катушки индуктивности.

Не требует внешнего источника энергии. Поэтому в этих фильтрах нет усиления по напряжению. Выходное напряжение всегда меньше его входного напряжения.

Может легко фильтровать высокочастотный сигнал, но не может обрабатывать низкие частоты.

Несмотря на простоту конструкции, подключение нагрузки к этому фильтру влияет на его характеристики. Каскадирование пассивных фильтров для фильтра более высокого порядка влияет на характеристики фильтра.

• Активные фильтры

В дополнение к резистору и конденсатору, активный фильтр использует активный компонент, такой как операционный усилитель, транзисторы и т. д.

Недостатком является то, что для этого требуется внешний источник питания, но он обеспечивает высокий коэффициент усиления по напряжению. Это усиление используется для усиления любых слабых входных сигналов.

Активный фильтр может фильтровать очень низкочастотные сигналы, но не может обрабатывать очень высокочастотные сигналы.

У них может быть немного сложная конструкция, но они обеспечивают очень высокое входное и низкое выходное сопротивление. Поэтому; импеданс нагрузки не влияет на характеристики активных фильтров.

для увеличения порядка фильтра активные фильтры используются в каскадной конфигурации, не беспокоясь о потере мощности входных сигналов.

• Связанный пост: Различные типы датчиков с приложениями

На основании их частотной характеристики:

Фильтры классифицируются в зависимости от частотной характеристики на следующие четыре категории.

• Фильтр нижних частот.

Фильтр нижних частот пропускает низкочастотные сигналы без какого-либо ослабления (уменьшения мощности), но подавляет любые высокочастотные сигналы.

Фильтр нижних частот имеет реактивную составляющую, реактивное сопротивление которой зависит от входной частоты. Изменение реактивного сопротивления вызывает увеличение или уменьшение падения напряжения внутри цепи. если падение напряжения на выходе больше, то сигнал будет пропущен, в противном случае он отбрасывается фильтром.

Частоты полосы пропускания и полосы задерживания определяются частотой среза фильтра.

Любая частота ниже частоты среза передается без ослабления. В то время как любой другой сигнал более высокой частоты, чем частота среза, будет заблокирован.

Связанный пост: Типы реле SSR — конструкция и эксплуатация

• Фильтр верхних частот.

Тип фильтра, который пропускает высокочастотные сигналы без ослабления их амплитуды и блокирует (отклоняет) любой низкочастотный сигнал, называется фильтром верхних частот.

Блокируется любой сигнал с частотой ниже частоты среза фильтра. При этом любой сигнал с частотой выше частоты среза проходит с полной амплитудой.

Связанный пост: Типы диодов и их применение

• Полосовой фильтр;

Этот тип фильтра пропускает определенную полосу частот и блокирует любые другие частоты ниже или выше частот его полосы пропускания.

Этот тип фильтра имеет две частоты среза, т. е. нижнюю и верхнюю частоты среза.

Полоса пропускания блокирует низкие и высокие частоты, но разрешает промежуточные частоты, известные как частоты полосы пропускания.

Любой входной сигнал, частота которого принадлежит полосе пропускания, будет проходить без ослабления.

Объединение фильтра нижних частот и фильтра верхних частот вместе в каскадной конфигурации дает полосовой фильтр.

Фильтр нижних частот блокирует высокие частоты, а фильтр высоких частот блокирует низкие частоты. и они будут передавать средние частоты между

Связанный пост: Типы выпрямителей и их работа

• Полосовой режекторный фильтр;

Этот тип фильтра ослабляет сигнал, частота которого находится в фиксированной полосе частот.

Он также известен как Band Stop filter или Notch Filter.

Работает полностью противоположно полосовому фильтру. Это позволяет низкочастотный сигнал и высокочастотные сигналы. Но это не позволяет установить фиксированную полосу частот между ними.

Он также имеет нижнюю и верхнюю частоты среза. И любые сигналы, имеющие частоту между этими частотами среза, отбрасываются фильтром.

• Запись по теме: Счетчик и типы электронных счетчиков

Применение фильтров:

Частотные фильтры имеют так много применений в нашей жизни; некоторые из этих приложений приведены ниже;

• Тюнер в радиоприемнике : Полосовой фильтр в тюнере радиоприемника обеспечивает фиксированную частоту для выходного динамика.
• Высокие и низкие частоты динамика : Низкие частоты низких частот, а высокие частоты высоких частот. Они разделены с помощью фильтра верхних и нижних частот и отдельно направляются на соответствующие низкочастотные и высокочастотные динамики для чистой музыки.
• Anti-Aliasing : это фильтр нижних частот, который отфильтровывает высокочастотные компоненты сигнала перед дискретизацией. Это предотвращает выборку формы компонента псевдонимов.
• Режущий фильтр : это полосовые режекторные фильтры с узкой полосой пропускания, которые отфильтровывают любой мешающий сигнал.
• Сглаживание источника питания : На выходе источника питания, который представляет собой выпрямитель, присутствуют пульсации переменного тока. Эти частоты отфильтровываются с помощью фильтра нижних частот, что приводит к сглаживанию выходного сигнала.
• Шумоподавление : Используются в системах связи для удаления шума из принимаемых сигналов.

Похожие сообщения:

• Типы амплитудной модуляции (АМ) – преимущества и недостатки
• Типы методов модуляции, используемые в системах связи
• Типы резистивных датчиков — преобразователь, потенциометр и тензодатчик

URL скопирован

Показать полную статью

Связанные статьи

Кнопка «Вернуться к началу»

Общие сведения о различных типах сетевых фильтров и их функционировании

Фильтрация имеет жизненно важное значение для обработки сигналов в широком спектре технологий, от связи и полупроводников до энергетических систем. Читайте дальше, чтобы узнать больше о различных типах фильтров и их рабочих характеристиках.

Какова роль фильтров в электронике?

Фильтры в цепях извлекают (пропускают) определенные частоты, блокируя (ослабляя) нежелательные частоты. Например, когда вы настраиваетесь на любимую радиостанцию, фильтр пропускает нужную частоту и блокирует контент, транслируемый на других радиочастотах. Точно так же в источниках питания постоянного тока можно использовать фильтр для устранения высоких частот или помех на входах переменного тока. Другие применения фильтров включают аналого-цифровые преобразователи и кроссоверные сети аудиоколонок.

Четыре основных типа сетевых фильтров

Существует множество различных типов фильтров, но четыре основных типа:

• Фильтр нижних частот — пропускает сигналы с частотой ниже определенной частоты среза, подавляя все частоты выше отсечка
• Фильтр высоких частот — пропускает частоты выше определенной частоты среза, подавляя сигналы с частотой ниже частоты среза
• Полосовой фильтр — сочетает в себе свойства фильтров нижних и верхних частот в одном фильтре
• Режекторный (или полосовой) фильтр – пропускает все частоты выше и ниже определенного диапазона, определяемого значениями компонентов

Активный фильтр против.

Пассивный фильтр

Различия между пассивными и активными фильтрами:

• В схемах пассивных фильтров используются пассивные компоненты, такие как резисторы, конденсаторы и катушки индуктивности. Активные фильтры не содержат катушек индуктивности, а состоят из резисторов, конденсаторов и активных компонентов, таких как операционные усилители.
• Пассивные фильтры оптимально работают в диапазоне 100 Гц – 300 МГц (при правильном проектировании верхний частотный предел может быть расширен до гигагерцового диапазона). Однако активные фильтры имеют ограничение полосы пропускания, реагируя только на очень низкие частоты, например, около 0 Гц.
• Активные фильтры могут усиливать выходной сигнал фильтра, в то время как пассивные компоненты не имеют такой возможности.
• Можно разработать активные фильтры высокого порядка без использования катушек индуктивности. Пассивные фильтры не подходят для ослабления или усиления сигнала в приложениях, где проблематичны катушки индуктивности.

Ключевые рабочие характеристики фильтра

Рабочие характеристики фильтра обозначаются или выражаются в таких терминах, как:

• Кривые отклика описывают поведение фильтра.
• Ослабление в децибелах (дБ) является мерой потери мощности сигнала после фильтрации.
• Сигнал частота ( f ).
• -3 дБ Частота ( f _{3 дБ} ) — входная частота, при которой выходной сигнал снижается на 3 дБ по отношению к входному.
• Центральная частота ( f ₀ ) — это частота в пределах верхнего и нижнего диапазона частот среза при полосовой и узкополосной фильтрации.
• Частота полосы задерживания ( f _s ) — частота при определенном уровне затухания.
• Полоса пропускания (β) обозначает ширину полосы частот, которую пропускает фильтр без существенного ослабления.