Czym jest rozdzielczość częstotliwościowa FFT?

Rozdzielczość częstotliwościowa FFT (Δf) to najmniejsza różnica częstotliwości, jaką można dostrzec w widmie. Jest ona równa Fmax podzielonemu przez liczbę linii: Δf = Fmax / Linie.

Ile linii FFT potrzebuję?

Większa liczba linii zapewnia lepszą rozdzielczość, ale wymaga dłuższego czasu akwizycji. 400 linii jest typowe dla ogólnego monitorowania, 800–1600 dla diagnostyki, 3200–6400 dla szczegółowej analizy łożysk lub przekładni.

Jaki jest związek pomiędzy częstotliwością próbkowania a Fmax?

Większość analizatorów używa częstotliwości próbkowania 2,56 × Fmax. Współczynnik 2,56 (zamiast 2,0 według Nyquista) zapewnia margines dla filtra antyaliasingowego.

Czy mogę ustalić częstotliwość występowania usterek łożysk za pomocą 400 linii?

Zależy to od Fmax. Na przykład, 400 linii o Fmax=1000 Hz daje Δf=2,5 Hz. Typowe częstotliwości BPFO dla wału przy 1500 obr./min wynoszą około 100–150 Hz — możliwe do rozróżnienia, ale pasma boczne w odstępach ±25 Hz wymagałyby dokładniejszej rozdzielczości, aby je wyraźnie rozdzielić.

Darmowe narzędzie inżynieryjne

Kalkulator rozdzielczości FFT

Oblicz rozdzielczość częstotliwościową Δf, długość rekordu czasowego, częstotliwość próbkowania i częstotliwość Nyquista na podstawie linii FFT i Fmax. Sprawdź rozdzielczość częstotliwościową defektów łożysk.

Linie FFT Rozdzielczość Δf Nyquist

Liczba linii FFT

Fmax (Hz)

LUB Częstotliwość próbkowania (Hz, opcjonalnie — zastępuje Fmax)

Prędkość wału (obr./min., do sprawdzenia łożysk)

Szybkie ustawienia wstępne

Wyniki

Rozdzielczość częstotliwościowa Δf

—

Czas Rekord Długość T

—

Częstotliwość próbkowania fs

—

Częstotliwość Nyquista

—

Łączna liczba punktów FFT (N)

—

Przepustowość łącza

—

Rozdzielczość częstotliwości usterek łożysk

Rozdzielczość częstotliwości

Rozdzielczość częstotliwości widma FFT to najmniejszy przyrost częstotliwości pomiędzy sąsiednimi liniami widmowymi:

Gdzie Fmax jest maksymalną częstotliwością analizy i Kwestia jest liczbą linii widmowych (400, 800, 1600 itd.).

Długość rekordu czasu

Wymagany do osiągnięcia danej rozdzielczości częstotliwości zapis czasowy jest odwrotnością:

Więcej linii lub niższy Fmax oznacza dłuższy zapis czasu i lepszą rozdzielczość.

Częstotliwość próbkowania i Nyquist

Większość analizatorów drgań wykorzystuje współczynnik częstotliwości próbkowania wynoszący 2,56 (a nie 2,0), aby umożliwić redukcję tłumienia filtra antyaliasingowego:

Częstotliwość Nyquista wynosi f_s/2. Częstotliwości powyżej częstotliwości Nyquista będą aliasowane w widmie.

Tabela referencyjna linii FFT

Kwestia	Fmax=1000 Hz	Fmax=2000 Hz	Fmax=5000 Hz	Rekord T
400	2,50 Hz	5,00 Hz	12,50 Hz	0,40 sekundy
800	1,25 Hz	2,50 Hz	6,25 Hz	0,80 sekundy
1600	0,625 Hz	1,25 Hz	3,125 Hz	1,60 sekundy
3200	0,3125 Hz	0,625 Hz	1,5625 Hz	3,20 sekundy
6400	0,15625 Hz	0,3125 Hz	0,78125 Hz	6,40 sekundy

Przykład praktyczny

Przykład — analiza łożysk silnika

Biorąc pod uwagę: 400 linii, Fmax = 1000 Hz, prędkość wału = 1500 obr./min (25 Hz)

Δf = 1000 / 400 = 2,5 Hz

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

F_s = 2,56 × 1000 = 2560 Hz

Typowe BPFO ≈ 25 × 5,2 = 130 Hz → łatwo rozróżnialne (Δf = 2,5 Hz)

Odległość między pasmami bocznymi przy 1× = 25 Hz → możliwa do rozróżnienia (2,5 Hz ≪ 25 Hz)

⚠️ Uwaga: Aby zapewnić wiarygodną detekcję, Δf powinno być co najmniej 3–5 razy mniejsze od częstotliwości zainteresowania. W przypadku analizy wstęgi bocznej Δf powinno być ≪ prędkością wału w Hz.

Kalkulator rozdzielczości FFT | Linie, przepustowość, Fmax

Opublikowane przez Nikolai Shelkovenko na 15 lutego 2026 15 lutego 2026