空压机数字式FFT剖析仪

1.关于空压机振动采样频率f

波形抽样并入行模/数转换是数字频率剖析进程中的枢纽一步。假如设模仿时光旌旗灯号x(t)中较高频率为f。

则抽样时，本来的持续旌旗灯号z(t)能力够由抽样后的时光序列独一地 重构出来。

这就是说,对旌旗灯号中较高的频率身分,每一周期 至少要有两个以上的采样点不然就会发生频率折叠征象, 也就是人们凡是所说的混频。

为了避免频率搅浑，方案之一是年夜年夜进步采样频率f., 但这会低落频率辨别串，以是并不是常常可取的措施; 方案 之二是用低通滤波器按捺旌旗灯号x(t)中高于fo的频率身分，这 一方式被普遍采取。

因为现实低通滤波器不成能有图所示的抱负低 通那样的频响特征,而只可能是逐渐降落 的频响特征。

是以,可剖析的fo应比fe/2小。究竞小几多， 这与低通的下跌特征有关，各类数字剖析仪的低通特征不 同，一般可用下面的经验式来表现:

好比有的频谱剖析仪，k取1/2,则f.= 4f,即采样频率f,是 则有效较高剖析频率f。的四倍。假如设抽样点为N= 1024, 的频谱线为:

2.关于空压机剖析窗函数的选择

凡是在剖析一个旌旗灯号时，只能截取有限数量的数据块 (好比N=2",2'",2"等) 入行“离散傅里叶”的运算。 是以,须要对抽样后的波形入行截断。

因为截断窗的时光不 是无穷长(也即N不是无穷年夜)，而使频谱泛起波纹。图 35所示为余弦旌旗灯号被矩形窗截断的情形。

人们知道，一个 无穷的余弦旌旗灯号，它的频谱为在土f.处的二离散谱线。

至截断后获得的余弦波频谱如图 5-35(c)上X(f)*o(f)所示。它表白频谱已不再是集中的离 散谱线,而是按c(f)的外形散布在土JO的邻区内。

达阐明旌旗灯号的能量不是集中在频率为fo一点上,而是疏散在以fc 为 中央的一个带宽内。频谱的这种变化称为“功率泄露”。

了削减功率泄露，也就是说为了削减频谱波纹，斟酌采取其 他情势的窗函数来截断旌旗灯号，一般要求窗函数的频谱具有较 小的旁瓣。

此中较为有名的而且被普遍采取的是汉宁窗。汉 宁窗的时光函数情势为t窗函数有两个作用，第一是截断，第二是加权。

凡是,汉宁窗合用于随机进程。对付瞬态进程,好比冲 击波形,则不克不及用汉宁窗，而何用矩形窗。

由于对打击进程来说，旌旗灯号是在截断时光内开端，而且逐惭衰减,是以它是 非安稳进程，不克不及用汉宁窗将完全的打击旌旗灯号的两头加权 而减小。

除了矩形窗和汉宁窗之外，另有汉明窗、指數窗、高斯 窗、余弦坡度窗等。表5-5为几种常用窗函数的技术指标。