Wat is de frequentieresolutie van FFT?

De FFT-frequentieresolutie (Δf) is het kleinste frequentieverschil dat in een spectrum kan worden onderscheiden. Deze is gelijk aan Fmax gedeeld door het aantal lijnen: Δf = Fmax / Lijnen.

Hoeveel FFT-lijnen heb ik nodig?

Meer lijnen zorgen voor een fijnere resolutie, maar vereisen een langere acquisitietijd. 400 lijnen is gebruikelijk voor algemene monitoring, 800-1600 voor diagnostiek en 3200-6400 voor gedetailleerde analyse van lagers of tandwielkasten.

Wat is het verband tussen de bemonsteringsfrequentie en Fmax?

De meeste analysatoren gebruiken een bemonsteringsfrequentie van 2,56 × Fmax. De factor 2,56 (in plaats van 2,0 uit de Nyquist-frequentie) biedt marge voor het anti-aliasingfilter.

Kan ik de frequentie van lagerdefecten bepalen met 400 lijnen?

Het hangt af van de Fmax. Bijvoorbeeld, 400 lijnen met Fmax=1000 Hz geeft Δf=2,5 Hz. Typische BPFO-frequenties voor een as met 1500 RPM liggen rond de 100-150 Hz — scheidbaar, maar zijbanden met een onderlinge afstand van ±25 Hz zouden een fijnere resolutie nodig hebben om ze duidelijk te kunnen onderscheiden.

Gratis engineeringtool

FFT-resolutiecalculator

Bereken de frequentieresolutie Δf, de opnamelengte, de bemonsteringsfrequentie en de Nyquistfrequentie aan de hand van de FFT-lijnen en Fmax. Controleer de resolvabiliteit van lagerdefectfrequenties.

FFT-lijnen Δf Resolutie Nyquist

Aantal FFT-lijnen

Fmax (Hz)

OF bemonsteringsfrequentie (Hz, optioneel — overschrijft Fmax)

Schachtsnelheid (Toerental, voor lagercontrole)

Snelle voorinstellingen

Resultaten

Frequentieresolutie Δf

—

Tijdrecordlengte T

—

Bemonsteringsfrequentie fs

—

Nyquist-frequentie

—

Totaal aantal FFT-punten (N)

—

Bandbreedte

—

Oplosbaarheid van lagerdefectfrequentie

Frequentieresolutie

De frequentieresolutie van een FFT-spectrum is de kleinste frequentietoename tussen aangrenzende spectrale lijnen:

Waar Fmax is de maximale analysefrequentie en Lijnen is het aantal spectrale lijnen (400, 800, 1600, enz.).

Tijdsrecordlengte

De benodigde tijdsduur om een bepaalde frequentieresolutie te bereiken is het omgekeerde:

Meer lijnen of een lagere Fmax betekent een langere opnametijd en een fijnere resolutie.

Bemonsteringsfrequentie & Nyquist

De meeste trillingsanalysatoren gebruiken een bemonsteringsfrequentiefactor van 2,56 (niet 2,0) om rekening te houden met de afvalfrequentie van het anti-aliasingfilter:

De Nyquist-frequentie is f_s/2. Frequenties boven de Nyquistfrequentie zullen aliasing in het spectrum veroorzaken.

Referentietabel FFT-lijnen

Lijnen	Fmax = 1000 Hz	Fmax = 2000 Hz	Fmax = 5000 Hz	T-record
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

Praktisch voorbeeld

Voorbeeld — Analyse van motorlagers

Gegeven: 400 lijnen, Fmax = 1000 Hz, assnelheid = 1500 RPM (25 Hz)

Δf = 1000 / 400 = 2,5 Hz

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

f_s = 2,56 × 1000 = 2560 Hz

Typische BPFO ≈ 25 × 5,2 = 130 Hz → gemakkelijk te onderscheiden (Δf = 2,5 Hz)

Zijbandafstand bij 1× = 25 Hz → oplosbaar (2,5 Hz ≪ 25 Hz)

⚠️ Let op: Voor betrouwbare detectie moet Δf minstens 3–5 keer kleiner zijn dan de frequentie van interesse. Voor zijbandanalyse moet Δf kleiner zijn dan de asrotatiesnelheid in Hz.