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Calcolatrice di risoluzione FFT
Calcolare la risoluzione di frequenza Δf, la lunghezza della registrazione temporale, la frequenza di campionamento e la frequenza di Nyquist dalle linee FFT e Fmax. Verificare la risolvibilità della frequenza dei difetti dei cuscinetti.
Risultati
Risoluzione di frequenza
La risoluzione di frequenza di uno spettro FFT è il più piccolo incremento di frequenza tra linee spettrali adiacenti:
Dove Fmax è la frequenza massima di analisi e Linee è il numero di linee spettrali (400, 800, 1600, ecc.).
Durata del record temporale
Il tempo di registrazione richiesto per raggiungere una data risoluzione di frequenza è il reciproco:
Un numero maggiore di linee o un Fmax inferiore comportano una registrazione più lunga e una risoluzione più precisa.
Frequenza di campionamento e Nyquist
La maggior parte degli analizzatori di vibrazioni utilizza un fattore di frequenza di campionamento pari a 2,56 (non 2,0) per consentire l'attenuazione del filtro anti-aliasing:
La frequenza di Nyquist è fs/2. Le frequenze superiori a Nyquist formeranno un alias nello spettro.
Tabella di riferimento delle linee FFT
| Linee | Fmax=1000 Hz | Fmax=2000 Hz | Fmax=5000 Hz | Registrazione T |
|---|---|---|---|---|
| 400 | 2,50 Hz | 5,00 Hz | 12,50 Hz | 0,40 secondi |
| 800 | 1,25 Hz | 2,50 Hz | 6,25 Hz | 0,80 secondi |
| 1600 | 0,625 Hz | 1,25 Hz | 3,125 Hz | 1,60 secondi |
| 3200 | 0,3125 Hz | 0,625 Hz | 1,5625 Hz | 3,20 secondi |
| 6400 | 0,15625 Hz | 0,3125 Hz | 0,78125 Hz | 6,40 secondi |
Esempio pratico
Dato: 400 linee, Fmax = 1000 Hz, velocità dell'albero = 1500 giri/min (25 Hz)
Δf = 1000 / 400 = 2,5 Hz
T = 1 / 2,5 = 0,4 secondi
fs = 2,56 × 1000 = 2560 Hz
BPFO tipico ≈ 25 × 5,2 = 130 Hz → facilmente risolvibile (Δf = 2,5 Hz)
Spaziatura della banda laterale a 1× = 25 Hz → risolvibile (2,5 Hz ≪ 25 Hz)
⚠️ Nota: Per un rilevamento affidabile, Δf dovrebbe essere almeno 3–5 volte inferiore alla frequenza di interesse. Per l'analisi delle bande laterali, Δf dovrebbe essere ≪ velocità dell'albero in Hz.
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