Memahami Jendela Hanning

Definisi: Apa itu Jendela Hanning?

The Jendela Hanning adalah jenis fungsi matematika spesifik yang diterapkan pada blok data bentuk gelombang waktu sebelum diproses oleh Transformasi Fourier Cepat (FFT)Ini adalah salah satu yang paling umum digunakan jendela fungsi dalam analisis getaran. Tujuan dari jendela Hanning adalah untuk meminimalkan kesalahan yang dikenal sebagai kebocoran spektral.

Jendela ini memiliki bentuk yang halus seperti lonceng. Ketika dikalikan dengan sinyal waktu, jendela ini memaksa sinyal menjadi nol di awal dan akhir blok waktu dan membiarkan pusat sinyal tetap sama. Proses penyempitan ini memastikan bahwa blok sampel tidak mengandung diskontinuitas artifisial yang tajam pada batas-batasnya.

Mengapa Jendela Hanning Diperlukan? (Kebocoran Spektral)

Algoritma FFT pada dasarnya mengasumsikan bahwa blok data waktu terbatas yang dianalisisnya merepresentasikan satu siklus sinyal yang sempurna dan berulang. Asumsi ini hanya berlaku jika sejumlah siklus dari setiap komponen frekuensi tepat masuk ke dalam blok waktu tersebut. Dalam sinyal dunia nyata dari mesin yang berputar, hal ini hampir tidak pernah terjadi.

Ketika sejumlah siklus non-integer ditangkap, akhir blok waktu tidak cocok dengan awalnya. FFT melihat ketidakcocokan ini sebagai lompatan tajam atau diskontinuitas. Diskontinuitas buatan ini mengandung energi yang bukan bagian dari sinyal sebenarnya, dan energi ini "bocor" ke dalam bin frekuensi di sekitarnya dalam spektrum FFT. Kebocoran ini dapat:

• Menyebabkan puncak frekuensi tunggal yang tajam tampak sebagai puncak yang lebar dan kabur, sehingga sulit menentukan frekuensi yang tepat.
• Mengaburkan sinyal amplitudo rendah yang frekuensinya dekat dengan sinyal amplitudo tinggi.

Bagaimana Jendela Hanning Memecahkan Masalah

Dengan memaksa sinyal ke nol pada batas blok waktu, jendela Hanning menghilangkan diskontinuitas buatan. FFT kini melihat sinyal periodik yang bertransisi dengan mulus, yang dapat diproses jauh lebih akurat. Hasilnya adalah pengurangan kebocoran spektral yang signifikan, yang menghasilkan:

• Resolusi Frekuensi yang Ditingkatkan: Efek pengaburan berkurang, dan puncak frekuensi dalam spektrum menjadi lebih tajam dan lebih jelas.
• Akurasi Amplitudo yang Ditingkatkan: Sementara jendela sedikit mengurangi amplitudo puncak keseluruhan (faktor koreksi yang diketahui diterapkan oleh penganalisis untuk mengimbanginya), pembacaan amplitudo pada tempat frekuensi yang benar lebih akurat karena lebih sedikit energi yang bocor ke tempat frekuensi yang berdekatan.

Kapan Menggunakan Jendela Hanning

Jendela Hanning adalah jendela serbaguna default untuk sebagian besar analisis getaran mesin kondisi tunak. Metode ini memberikan kompromi yang sangat baik antara resolusi frekuensi (seberapa baik Anda dapat memisahkan frekuensi yang berdekatan) dan akurasi amplitudo. Metode ini sebaiknya digunakan untuk sebagian besar pengukuran FFT rutin pada mesin seperti motor, pompa, kipas, dan kompresor.

Jendela lain, seperti Flattop (untuk akurasi amplitudo tinggi) atau Uniform (untuk kejadian sementara), digunakan untuk aplikasi yang lebih khusus, tetapi Hanning adalah pilihan standar untuk diagnostik umum.

← Kembali ke Indeks Utama