Was ist die Frequenzauflösung der FFT?

Die FFT-Frequenzauflösung (Δf) ist die kleinste Frequenzdifferenz, die in einem Spektrum unterschieden werden kann. Sie entspricht Fmax geteilt durch die Anzahl der Linien: Δf = Fmax / Linien.

Wie viele FFT-Zeilen benötige ich?

Mehr Zeilen ermöglichen eine höhere Auflösung, erfordern aber eine längere Messzeit. 400 Zeilen sind üblich für die allgemeine Überwachung, 800–1600 für die Diagnose und 3200–6400 für detaillierte Lager- oder Getriebeanalysen.

Welcher Zusammenhang besteht zwischen Abtastrate und Fmax?

Die meisten Analysatoren verwenden eine Abtastrate von 2,56 × Fmax. Der Faktor 2,56 (anstatt 2,0 nach Nyquist) bietet Spielraum für den Anti-Aliasing-Filter.

Kann ich die Häufigkeit von Lagerdefekten mit 400 Zeilen beheben?

Es hängt von der maximalen Frequenz (Fmax) ab. Beispielsweise ergeben 400 Linien mit Fmax = 1000 Hz eine Frequenzdifferenz (Δf) von 2,5 Hz. Typische BPFO-Frequenzen für eine Welle bei 1500 U/min liegen im Bereich von 100–150 Hz – sie sind auflösbar, aber Seitenbänder mit einem Abstand von ±25 Hz erfordern eine feinere Auflösung, um klar getrennt zu werden.

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FFT-Auflösungsrechner

Berechnen Sie die Frequenzauflösung Δf, die Zeitaufzeichnungslänge, die Abtastrate und die Nyquist-Frequenz aus den FFT-Linien und Fmax. Überprüfen Sie die Auflösbarkeit der Lagerfehlerfrequenz.

FFT-Linien Δf-Auflösung Nyquist

Anzahl der FFT-Zeilen

Fmax (Hz)

ODER Abtastrate (Hz, optional – überschreibt Fmax)

Wellendrehzahl (Drehzahl, zur Lagerprüfung)

Schnellvoreinstellungen

Ergebnisse

Frequenzauflösung Δf

—

Zeitaufzeichnungslänge T

—

Abtastrate fs

—

Nyquist-Frequenz

—

Gesamt-FFT-Punkte (N)

—

Bandbreite

—

Häufigkeit von Lagerfehlern Behebbarkeit

Frequenzauflösung

Die Frequenzauflösung eines FFT-Spektrums ist die kleinste Frequenzdifferenz zwischen benachbarten Spektrallinien:

Wo Fmax ist die maximale Analysefrequenz und Linien ist die Anzahl der Spektrallinien (400, 800, 1600 usw.).

Zeitrekordlänge

Die zur Erreichung einer bestimmten Frequenzauflösung erforderliche Zeitaufzeichnung ist der Kehrwert:

Mehr Zeilen oder ein niedrigerer Fmax-Wert bedeuten eine längere Aufzeichnungsdauer und eine feinere Auflösung.

Abtastrate und Nyquist-Test

Die meisten Schwingungsanalysatoren verwenden einen Abtastratenfaktor von 2,56 (nicht 2,0), um den Roll-off des Anti-Aliasing-Filters zu ermöglichen:

Die Nyquist-Frequenz ist f._s/2. Frequenzen oberhalb der Nyquist-Frequenz werden in das Spektrum hinein aliasiert.

FFT-Linien-Referenztabelle

Linien	Fmax=1000 Hz	Fmax=2000 Hz	Fmax=5000 Hz	T-Rekord
400	2,50 Hz	5,00 Hz	12,50 Hz	0,40 s
800	1,25 Hz	2,50 Hz	6,25 Hz	0,80 s
1600	0,625 Hz	1,25 Hz	3,125 Hz	1,60 s
3200	0,3125 Hz	0,625 Hz	1,5625 Hz	3,20 s
6400	0,15625 Hz	0,3125 Hz	0,78125 Hz	6,40 s

Praktisches Beispiel

Beispiel – Analyse von Motorlagern

Gegeben: 400 Linien, Fmax = 1000 Hz, Wellendrehzahl = 1500 U/min (25 Hz)

Δf = 1000 / 400 = 2,5 Hz

T = 1 / 2,5 = 0,4 s

f_s = 2,56 × 1000 = 2560 Hz

Typisches BPFO ≈ 25 × 5,2 = 130 Hz → leicht auflösbar (Δf = 2,5 Hz)

Seitenbandabstand bei 1× = 25 Hz → auflösbar (2,5 Hz ≪ 25 Hz)

⚠️ Hinweis: Für eine zuverlässige Detektion sollte Δf mindestens 3–5-mal kleiner als die interessierende Frequenz sein. Für die Seitenbandanalyse sollte Δf deutlich kleiner als die Wellendrehzahl in Hz sein.

FFT-Auflösungsrechner | Zeilen, Bandbreite, Fmax

Veröffentlicht von Nikolai Shelkovenko auf 15. Februar 2026 15. Februar 2026