O que é uma janela de Hanning? • Balanceador portátil, analisador de vibração "Balanset" para balanceamento dinâmico de britadores, ventiladores, trituradores, brocas em colheitadeiras, eixos, centrífugas, turbinas e muitos outros rotores O que é uma janela de Hanning? • Balanceador portátil, analisador de vibração "Balanset" para balanceamento dinâmico de britadores, ventiladores, trituradores, brocas em colheitadeiras, eixos, centrífugas, turbinas e muitos outros rotores

Compreendendo a Janela de Hanning

Definição: O que é uma janela de Hanning?

O Janela de Hanning é um tipo específico de função matemática aplicada a um bloco de dados de forma de onda de tempo antes de ser processado por um Transformada Rápida de Fourier (FFT). É um dos mais comumente usados janelamento funções na análise de vibração. O objetivo da janela de Hanning é minimizar um erro conhecido como vazamento espectral.

A janela tem um formato suave, semelhante a um sino. Quando multiplicada pelo sinal de tempo, ela força o sinal a ser zero no início e no final do bloco de tempo, deixando o centro do sinal inalterado. Esse processo de afunilamento garante que o bloco de amostra não contenha descontinuidades artificiais e acentuadas em seus limites.

Por que uma janela de Hanning é necessária? (Vazamento espectral)

O algoritmo FFT assume fundamentalmente que o bloco finito de dados de tempo que está analisando representa um ciclo perfeito e repetitivo do sinal. Essa suposição só é verdadeira se um número inteiro de ciclos de cada componente de frequência se encaixar exatamente no bloco de tempo. Em um sinal real de uma máquina rotativa, isso quase nunca acontece.

Quando um número não inteiro de ciclos é capturado, o final do bloco de tempo não coincide com o início. A FFT interpreta essa incompatibilidade como um salto brusco ou descontinuidade. Essa descontinuidade artificial contém energia que não faz parte do sinal real, e essa energia "vaza" para as faixas de frequência circundantes no espectro da FFT. Esse vazamento pode:

  • Faz com que um único pico de frequência agudo apareça como um pico amplo e borrado, dificultando a identificação exata da frequência.
  • Sinais obscuros de baixa amplitude que têm frequência próxima aos sinais de alta amplitude.

Como a janela de Hanning resolve o problema

Ao forçar o sinal a zero nos limites do bloco de tempo, a janela de Hanning remove a descontinuidade artificial. A FFT agora detecta um sinal periódico e de transição suave, que pode ser processado com muito mais precisão. O resultado é uma redução significativa no vazamento espectral, resultando em:

  • Resolução de frequência aprimorada: O efeito de mancha é reduzido, e os picos de frequência no espectro se tornam mais nítidos e claramente definidos.
  • Precisão de amplitude aprimorada: Embora a janela reduza ligeiramente a amplitude geral do pico (um fator de correção conhecido é aplicado pelo analisador para compensar), a leitura da amplitude no intervalo de frequência correto é mais precisa porque menos energia vazou para os intervalos adjacentes.

Quando usar uma janela Hanning

A janela de Hanning é a janela padrão de uso geral para a maioria das análises de vibração de máquinas em estado estacionário. Oferece um ótimo equilíbrio entre resolução de frequência (quão bem você consegue separar frequências próximas) e precisão de amplitude. Deve ser usado para a grande maioria das medições de FFT de rotina em máquinas como motores, bombas, ventiladores e compressores.

Outras janelas, como a Flattop (para alta precisão de amplitude) ou a Uniform (para eventos transitórios), são usadas para aplicações mais especializadas, mas a Hanning é a escolha padrão para diagnósticos gerais.


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