სპექტრული გაჟონვის გაგება

განმარტება: რა არის სპექტრული გაჟონვა?

სპექტრული გაჟონვა არის გაზომვის შეცდომის ფორმა, რომელიც ხდება დროს სწრაფი ფურიეს გარდაქმნა (FFT) სიგნალის ანალიზი. ეს არის ენერგიის „შესხურება“ ან გავრცელება ერთი, დისკრეტული სიხშირის პიკიდან მიმდებარე სიხშირის დიაპაზონებში. ამ გაჟონვას შეუძლია დაამახინჯოს ნამდვილი ვიბრაციული სიგნალის ამპლიტუდა და სიხშირე, პოტენციურად შენიღბოს მცირე სიგნალები ან გამოიწვიოს არაზუსტი დიაგნოზი.

ძირითადი მიზეზი: შეუსაბამობა

სპექტრული გაჟონვა გამოწვეულია FFT-ის ფუნდამენტური დაშვების დარღვევით. FFT ალგორითმი ვარაუდობს, რომ მის მიერ გაანალიზებული დროის ტალღური ფორმის მონაცემების სასრული ბლოკი პერიოდული სიგნალის ერთიანი, იდეალურად განმეორებადი ციკლია. იდეალურად პერიოდული რომ იყოს, დროის ბლოკის ბოლოს სიგნალის მნიშვნელობა იდენტური უნდა იყოს მისი დასაწყისის მნიშვნელობისა.

პრაქტიკაში, რეალური ვიბრაციული სიგნალის ანალიზისას, თითქმის შეუძლებელია დროის ბლოკის აღბეჭდვა, რომელიც შეიცავს ციკლების ზუსტ მთელ რაოდენობას თითოეული სიხშირის კომპონენტისთვის. ეს იწვევს წყვეტა სადაც სიგნალის დასასრული არ ემთხვევა დასაწყისს. FFT ალგორითმი ამ მკვეთრ ნახტომს განმარტავს, როგორც მაღალი სიხშირის გარდამავალ მოვლენას, დარტყმის მსგავსს. ეს ხელოვნური გარდამავალი მოვლენა შეიცავს ენერგიას, რომელიც არ არის ორიგინალური სიგნალის ნაწილი და სწორედ ეს ენერგია „გაჟონავს“ შედეგად მიღებულ სპექტრში სიხშირეების ფართო დიაპაზონში.

სპექტრული გაჟონვის ეფექტები

სპექტრული გაჟონვით გამოწვეულ ენერგიის გაჟონვას ორი ძირითადი უარყოფითი ეფექტი აქვს:

1. შემცირებული ამპლიტუდის სიზუსტე: ენერგია, რომელიც ერთ სიხშირულ ჯგუფში უნდა ყოფილიყო კონცენტრირებული, ახლა მრავალზე ნაწილდება. ეს იწვევს მთავარი პიკის ამპლიტუდის მის რეალურ მნიშვნელობაზე დაბალ დონეს, მაშინ როცა მიმდებარე „გვერდითი წილების“ ჯგუფების ამპლიტუდები ხელოვნურად იზრდება.
2. შემცირებული სიხშირის გარჩევადობა: გაჟონვა შეიძლება იმდენად ძლიერი იყოს, რომ მთლიანად დამალოს მცირე, ახლომდებარე სიხშირის პიკები. მაგალითად, საკისრის რღვევის მცირე სიგნალი შეიძლება მთლიანად დაიკარგოს დიდი 1X დისბალანსაციის პიკიდან გამოსული გაჟონვის „კალთაში“.

გამოსავალი: ფანჯრების შექმნა

სპექტრული გაჟონვის კონტროლი ხორციელდება შემდეგი მეთოდების გამოყენებით: ფანჯრის გახსნა ფუნქციები. ფანჯარა არის მათემატიკური ფუნქცია, რომელიც მრავლდება დროის ტალღის ფორმის მონაცემებზე *სანამ* ის FFT-ში გაიგზავნება.

ამ მიზნით ყველაზე ხშირად გამოყენებული ფანჯარაა ჰანინგის ფანჯარაჰანინგის ფანჯარას აქვს გლუვი, ზარისებრი ფორმა, რომელიც დროის ბლოკის დასაწყისსა და დასასრულს სიგნალს ნულამდე ამცირებს. ეს შევიწროების მოქმედება აიძულებს სიგნალის ბოლოებს, რომ ერთმანეთს შეესაბამებოდეს, რაც ეფექტურად აღმოფხვრის ხელოვნურ წყვეტას.

FFT-ისთვის შეუფერხებლად პერიოდული სიგნალის წარდგენით, ფანჯრის ფუნქცია მკვეთრად ამცირებს სპექტრულ გაჟონვას. ეს იწვევს გაცილებით სუფთა სპექტრს უფრო მკვეთრი პიკებით და დაბალი ხმაურის დონით, რაც საშუალებას იძლევა უფრო ზუსტი და მგრძნობიარე ანალიზის ჩასატარებლად.

← დაბრუნება მთავარ ინდექსზე