Hanninga loga izpratne

Definīcija: Kas ir Hanninga logs?

Portāls Hanninga logs ir īpaša veida matemātiska funkcija, kas tiek piemērota laika viļņu formas datu blokam, pirms to apstrādā Ātrā Furjē transformācija (FFT)Tas ir viens no visbiežāk izmantotajiem logu veidošana funkcijas vibrācijas analīzē. Haninga loga mērķis ir līdz minimumam samazināt kļūdu, kas pazīstama kā spektrālā noplūde.

Logam ir gluda, zvanveida forma. Reizinot to ar laika signālu, tas piespiež signālu būt nulles pašā laika bloka sākumā un beigās, un signāla centrs paliek nemainīgs. Šis sašaurināšanas process nodrošina, ka parauga bloka robežās nav asu, mākslīgu pārtraukumu.

Kāpēc ir nepieciešams Hanninga logs? (Spektrālā noplūde)

FFT algoritms pamatā pieņem, ka analizējamais galīgais laika datu bloks attēlo vienu perfektu, atkārtotu signāla ciklu. Šis pieņēmums ir patiess tikai tad, ja katras frekvences komponentes vesels ciklu skaits precīzi iederas laika blokā. Reālā signālā no rotējošas mašīnas tas gandrīz nekad tā nav.

Ja tiek uztverts ne vesels skaitlis ciklu, laika bloka beigas nesakrīt ar sākumu. FFT uztver šo neatbilstību kā strauju lēcienu vai pārtraukumu. Šis mākslīgais pārtraukums satur enerģiju, kas nav daļa no reālā signāla, un šī enerģija "noplūst" apkārtējos frekvenču joslās FFT spektrā. Šī noplūde var:

• Izraisīt viena, asa frekvences pīķa parādīšanos kā platu, izsmērētu pīķi, apgrūtinot precīzas frekvences noteikšanu.
• Aizsedz zemas amplitūdas signālus, kuru frekvence ir līdzīga augstas amplitūdas signāliem.

Kā Hanninga logs atrisina problēmu

Piespiežot signālu līdz nullei laika bloka robežās, Hanninga logs novērš mākslīgo pārtraukumu. FFT tagad redz vienmērīgi pārejošu, periodisku signālu, ko tas var apstrādāt daudz precīzāk. Rezultātā tiek panākts ievērojams spektrālās noplūdes samazinājums, kas noved pie:

• Uzlabota frekvences izšķirtspēja: Izsmērēšanās efekts tiek samazināts, un frekvenču pīķi spektrā kļūst asāki un skaidrāk definēti.
• Uzlabota amplitūdas precizitāte: Lai gan logs nedaudz samazina kopējo maksimālo amplitūdu (analizators piemēro zināmu korekcijas koeficientu, lai to kompensētu), amplitūdas rādījums pareizajā frekvenču joslā ir precīzāks, jo mazāk enerģijas ir noplūdis blakus esošajās joslās.

Kad lietot Hanning logu

Haninga logs ir noklusējuma, universālais logs lielākajai daļai stacionāras tehnikas vibrācijas analīzes. Tas nodrošina ļoti labu kompromisu starp frekvences izšķirtspēju (cik labi var atdalīt tuvas frekvences) un amplitūdas precizitāti. Tas jāizmanto lielākajai daļai ikdienas FFT mērījumu tādām mašīnām kā motori, sūkņi, ventilatori un kompresori.

Citi logi, piemēram, Flattop (augstas amplitūdas precizitātei) vai Uniform (pārejošiem notikumiem), tiek izmantoti specializētākiem lietojumiem, bet Hanning ir standarta izvēle vispārējai diagnostikai.

← Atpakaļ uz galveno indeksu