空壓機數(shù)字式FFT剖析儀

1.關(guān)于空壓機振動采樣頻率f

波形抽樣并入行模/數(shù)轉(zhuǎn)換是數(shù)字頻率剖析進程中的樞紐一步。假如設(shè)模仿時光旌旗燈號x(t)中較高頻率為f。

則抽樣時，本來的持續(xù)旌旗燈號z(t)能力夠由抽樣后的時光序列獨一地 重構(gòu)出來。

這就是說,對旌旗燈號中較高的頻率身分,每一周期 至少要有兩個以上的采樣點不然就會發(fā)生頻率折疊征象, 也就是人們凡是所說的混頻。

為了避免頻率攪渾，方案之一是年夜年夜進步采樣頻率f., 但這會低落頻率辨別串，以是并不是常常可取的措施; 方案 之二是用低通濾波器按捺旌旗燈號x(t)中高于fo的頻率身分，這 一方式被普遍采取。

因為現(xiàn)實低通濾波器不成能有圖所示的抱負(fù)低 通那樣的頻響特征,而只可能是逐漸降落 的頻響特征。

是以,可剖析的fo應(yīng)比fe/2小。究競小幾多， 這與低通的下跌特征有關(guān)，各類數(shù)字剖析儀的低通特征不 同，一般可用下面的經(jīng)驗式來表現(xiàn):

好比有的頻譜剖析儀，k取1/2,則f.= 4f,即采樣頻率f,是 則有效較高剖析頻率f。的四倍。假如設(shè)抽樣點為N= 1024, 的頻譜線為:

2.關(guān)于空壓機剖析窗函數(shù)的選擇

凡是在剖析一個旌旗燈號時，只能截取有限數(shù)量的數(shù)據(jù)塊 (好比N=2",2'",2"等) 入行“離散傅里葉”的運算。 是以,須要對抽樣后的波形入行截斷。

因為截斷窗的時光不 是無窮長(也即N不是無窮年夜)，而使頻譜泛起波紋。圖 35所示為余弦旌旗燈號被矩形窗截斷的情形。

人們知道，一個 無窮的余弦旌旗燈號，它的頻譜為在土f.處的二離散譜線。

至截斷后獲得的余弦波頻譜如圖 5-35(c)上X(f)*o(f)所示。它表白頻譜已不再是集中的離 散譜線,而是按c(f)的外形散布在土JO的鄰區(qū)內(nèi)。

達闡明旌旗燈號的能量不是集中在頻率為fo一點上,而是疏散在以fc 為 中央的一個帶寬內(nèi)。頻譜的這種變化稱為“功率泄露”。

了削減功率泄露，也就是說為了削減頻譜波紋，斟酌采取其 他情勢的窗函數(shù)來截斷旌旗燈號，一般要求窗函數(shù)的頻譜具有較 小的旁瓣。

此中較為有名的而且被普遍采取的是漢寧窗。漢 寧窗的時光函數(shù)情勢為t窗函數(shù)有兩個作用，第一是截斷，第二是加權(quán)。

凡是,漢寧窗合用于隨機進程。對付瞬態(tài)進程,好比沖 擊波形,則不克不及用漢寧窗，而何用矩形窗。

由于對打擊進程來說，旌旗燈號是在截斷時光內(nèi)開端，而且逐慚衰減,是以它是 非安穩(wěn)進程，不克不及用漢寧窗將完全的打擊旌旗燈號的兩頭加權(quán) 而減小。

除了矩形窗和漢寧窗之外，另有漢明窗、指數(shù)窗、高斯 窗、余弦坡度窗等。表5-5為幾種常用窗函數(shù)的技術(shù)指標(biāo)。