FFT பகுப்பாய்வில் சாளரத்தை புரிந்துகொள்ளல்
Windowing ஒரு சமிக்ஞை-செயல்பாட்டு படிநிலை ஆகும், இதில் ஒரு கணிதவியல் ওজன செயல்பாடு — ஒரு "சாளரம்" — பயன்படுத்தப்படுகிறது time-waveform வேகமான ஃபோரியர் மாற்றத்திற்கு கையொப்பம் செய்யப்படுவதற்கு முன் தரவு. சாளரத்தின் வடிவம் பிடிக்கப்பட்ட சமிக்ஞையின் வீச்சு மென்மையாக கால வரைபடத்தின் தொடக்கம் மற்றும் முடிவுவில் பூஜ்ஜியத்திற்குக் குறைகிறது, எனவே தரவு திடீர் ஜம்பு இல்லாமல் இணைக்கப்படுகிறது। இந்த ஒற்றை செயல்பாடு பரவ்யாபக பிழை என்று அழைக்கப்படும் ஒன்றை அடக்குகிறது நிறமாலை கசிவு மற்றும் எனவே சரியான அதிர்வ நிறமாலைநடைமுறையில் vibration analysis, சரியாக சாளரத்தைத் தேர்ந்தெடுத்து பயன்படுத்துவது தூய்மையான, நம்பிக்கைக்குரிய நிறமாலை மற்றும் மங்கிய, தவறான நிறமாலை இடையே உள்ள வேறுபாடு.
1. வரையறை: சாளர செயல்பாடு என்றால் என்ன?
சாளர செயல்பாடு ஒரு சுயவிவரம் — ஒரு பெருக்கல் காரணிகளின் தொகுப்பு, ஒவ்வொரு மாதிரிக்கு ஒன்று — இது பச்சையான நேர தொகுதியின் மேல் வைக்கப்படுகிறது. சாளர மதிப்பு 1.0 இருக்குமிடத்தில் மாதிரி மாற்றமின்றி கடந்து செல்கிறது; இது 0.0 நோக்கி குறையுமிடத்தில் மாதிரி சிறுமையாக்கப்படுகிறது. ஏறக்குறைய ஒவ்வொரு சாளரமும் நடுவில் உச்சமடைந்து இரு முனைகளிலும் நீளுவதால், நேர வரையெழுத்தை சாளரத்தால் பெருக்குவது கைப்பற்றப்பட்ட பகுதியை பூஜ்ய வீச்சில் தொடங்கி முடிக்க வাழ்த்தும். FFT மாறாமல் உள்ளது; சாளரம் வெறுமனே தரவைமுன்-நிபந்தனை செய்து நூற்றுமுறையின் உள்ளமைக்கப்பட்ட அனுமானங்கள் திருப்திப்படுத்தப்பட்டுள்ளது. இல்லாமல், பகுப்பாய்ককரு வழங்கும் நிறமாலை சென்சாரு மற்றும் அளவீட்டுச் சங்கிலியின் மற்ற பகுதிகள் சரியாக இருந்தாலும் கூட அளவீட்டளவில் தவறாக இருக்கலாம்.
2. பிரச்சனை: நிறமாலை கசிவு
நூற்றுமுறை ஒரு உள்ளார்ந்த அனுமானத்தை கொண்டு செல்கிறது: இது பகுப்பாய்ய சொल்லும் நேர தரவின் குறைந்த தொகுதியை ஒரு முழுமையான சுழற்சி ஒரு செயலூக்கமாக கால இடவெளி சமிக்ஞை என்று கருதும்போது என்றிலும் மீண்டும் செய்கிறது. உண்மையான இயந்திர சமிக்ஞைகள் கிட்டத்தட்ட ஒருபோதும் மேற்கொள்ளாவண்ணமில்லை. கைப்பற்றல் தன்னுயர்ந்த கணங்களில் தொடங்கி முடிந்தபோது, கைப்பற்றப்பட்ட தொகுதியின் முடிவு அதன் தொடக்கத்துடன் சரியாகப்பொருந்தாமல் இருக்கிறது, எனவே நூற்றுமுறை மனப்பூர்வமாக தொகுதியை திரும்பியடுக்கும்போது அது எல்லையுற்ற கூர்ந்த, செயற்கையான இடைவிடு மலேசியாக பார்க்கிறது.
மாற்றம் அந்த திடீர் விறுவிறுப்புகளை உண்மையான உচ்ச-அதிர்வெண் உள்ளடக்கம் என்று விளக்கியாக இயந்திரம் இல்லை. ஆற்றல் உண்மையாக ஒரு ஒற்றை, தனிச்சுவையான frequency உச்சநிலை மங்கியாகிறது — இது “கசிவு” — அருகிலுள்ள அதிர்வெண் தொட்டிகளுக்கு இருபுறமும். பரிணாமங்கள் மூன்றுவிதம்:
- குறைக்கப்பட்ட வீச்சு (amplitude) துல்லியம்: உச்சநிலையின் அளந்த உயரம் அதன் உண்மையான மதிப்புக்கு விட குறைவாகப் படிக்கப்படுகிறது, ஏனெனில் அதன் ஆற்றல் ஒரு தொட்டிக்கு மாறாக பல தொட்டிகளில் பரவிக்கொண்டுள்ளது.
- விரிவான உச்சநிலைகள்: வரி அடியாற்றல் இயற்பியல் வாரண்டை விட விரிவாகவும் குறைவாக கூர்மையாகவும் தோன்றுகிறது, அதிர்வெண் மதிப்பீட்டை மங்கலாக்குகிறது.
- தெளிவுத்திறன் நட்டம்: ஸ்பிற்ற ஆற்றல் ஒரு பெரிய உச்சநிலையைச் சுற்றி இரைச்சல் சுয়ளை உயர்த்தி, சிறிய அருகிலுள்ள உச்சநிலைகளை புதைக்கிறது — சரியாக சிறிய harmonics மற்றும் பக்க ஆரணங்கள் பெரும்பாலும் நோய்நির்ணய வரலாறு சுமக்கிறது.
3. தீர்வு: சாளரம் பயன்படுத்துதல்
சாளரம் கசிவை மென்மையாக வலியுறுத்துவதன் மூலம் குணப்படுத்துகிறது சமிக்ஞை look தொகுதியில் கால இடவெளி. பச்சையான அலைவடிவை சாளரத்தால் பெருக்குவது தீவிர தொடக்க மற்றும் முடிவு வீச்சுகளை பூஜ்ய வரை நீளுகிறது, இது எல்லை இடைவிடுகளை நீக்குகிறது மற்றும், நடைமுறையில், நூற்றுமுறை ஒரு தொடர்ச்சியான, ஓட்டை-குறைவான சமிக்ஞையைக் கண்ணிற்று ஏமாற்றுகிறது. ஊக்கவியாபாரம் குறிப்பாக சுத்தமான நிறமாலை:
- இயக்க விரைவாக மேம்படுத்தப்பட்ட வீச்சு கணிக்கை, எனவே உச்சநிலை உயரங்கள் எதிர்ப்பாக நம்பப்பட்டுள்ளது vibration-severity limits.
- கூர்மையான, சிறப்பாக வரையறுக்கப்பட்ட அதிர்வெண் சிகரங்கள், குறிப்பிட்ட வரிசை அல்லது கூறுபாகம் வரை பழுதை கண்டறியும்.
- குறைந்த কার்যকரமான சத்தம் வசன்ற அளவு, சிறிய சமிக்ஞைகளை பெரிய சமிக்ஞைகளுக்கு பக்கத்தில் தெளிவாக வெளிப்படுத்த அனுமதிக்கிறது.
தவிர்க்க முடியாமல், ஒரு பரிமாற்றம் உள்ளது. முனைகளைக் குறைத்தல் பதிவின் சில ஆற்றலை நீக்கிவிடும் மற்றும் முக்கிய நிறமாலை பக்கப்பரப்பை சற்று விசாலப்படுத்துகிறது, எனவே சாளர பயன்பாடு அதிர்வெண் தெளிவுத்தன்மை பற்றிய சிறிய மாற்றத்திற்கான மிக உதாரணம் கசிவு குறைப்பின் பதிலாக மாற்றப்படுகிறது. ஒவ்வொரு சாளரமும் அந்த타협میں का ایک مختلف نقطہ ہے، یہی وجہ ہے کہ کئی شکلیں موجود ہیں.
4. சாளரங்களின் பொதுவான வகைகள்
பல சாளர செயல்பாடுகள் கண்டுபிடிக்கப்பட்டுள்ளன, ஒவ்வொன்றும் நேர தொகுதியை சற்று வேறுபட்ட முறையில் எடைபோட்டுக் கொள்கிறது. பொதுமுறை இயந்திரக் கொதிக்கிற வேலைக்கு, ஒன்று மேலோங்குகிறது.
Hanning Window
The Hanning window (உயர்த்தப்பட்ட கொசைன் நாப்பகம்) அதிர்வெண் தெளிவுத்தன்மை மற்றும் வீச்சு துல்லியத்திற்கு இடையே சிறந்த சமநிலையை வழங்குகிறது, மற்றும் இது நடைமுறை அனைத்து நிலையான சுழற்றும்-இயந்திர அதிர்வு அளவீடுகளுக்கு பரிந்துரைக்கப்பட்ட இயல்புநிலையாகும். வேறு வகையில் செய்ய குறிப்பிட்ட காரணம் இருந்தால் தவிர, ஹ்যানிங் சாளரம் எப்போதும் தேர்ந்தெடுக்கப்பட வேண்டும். இது நிরந்தரமான, பரந்த அளவிலான கால சமிக்ஞைகளுக்கு சரியான தேர்வாகும் யான்யாவ கொதிக்கிற நிலை கண்காணிப்பு.
Other Windows
- செவ்வக சாளரம் (சம அல்லது “எதுமில்லை” என்றும் அழைக்கப்படுகிறது): சாளரம் இல்லை எனக் கருதப்படுகிறது. இது சிறந்த அதிர்வெண் தெளிவுத்தன்மை ஆனால் மோசமான நிறமாலை கசிவு கொண்டுள்ளது, மற்றும் சமிக்ஞை தொகுதிக்குள் சிறந்திறம்பினெ இருக்கும் என்று அறியப்படும் போது அல்லது தாக்கத்தைப் போன்ற மிகவும் கூர்மையான, முழு இடம்பெறிய உடனடி நிகழ்வுகளை சிக்கனமாக்கும் போது மட்டுமே பொருத்தமாக இருக்கிறது.
- தட்டையான சாளரம்: எந்த பொதுவான சாளரத்தின் மிகவும் துல்லியமான வீச்சு அளவீட்டை வழங்குகிறது, மிகவும் দோஷமான அதிர்வெண் தெளிவுத்தன்மையின் விலையில் (மிகவும் பரந்த சிகரங்கள்). இது அளவீட்டு பணிக்கு சாளரம் தேர்ந்தெடுப்பதாகும் மற்றும் சரியான amplitude ஒரு சிகரத்தின் முக்கியத்துவம் அதன் சரியான அதிர்வெண் தலைவிதையாக இருந்தால் - உதாரணமாக, ஒரு சென்சாரை சரிபார்க்கிறது அளிப்பீட்டு சான்றிதழ் ஒரு அறியப்பட்ட குறிப்பு ஷேகரில்.
- ஹாமிங் சாளரம்: ஹ்যানிங் சாளரம் உடன் நெருக்கமாக தொடர்புடையது, பக்க மடை நடத்தை பற்றி சிறிய பரிமாற்றங்கள் உண்டு; இயந்திரக் கொதிக்கிற நிদান்யாப்புக்கு அரிதாக தேவைப்படுகிறது.
5. சாளரம் எப்போது பயன்படுத்த வேண்டும் - மற்றும் தெளிவுத்தன்மையுடன் அது எவ்வாறு இடம்பெறுகிறது
இயந்திரக் கொதிக்கிற நிலையை நோக்கியுள்ள கொதிக்கிற விதி எளிமையாக: பொதுவான நிறமாலை பகுப்பாய்வுக்கு எப்போதும் ஹ்যানிங் சாளரம் பயன்படுத்தவும் சாளரம் முடக்குதல் - ஒரு சாধாரண உயர்வான சமிக்ஞையில் செவ்வக தேர்ந்தெடுப்பது - சரியற்ற மற்றும் சாத்தியமாக தவறான விளைவுகளை கொடுக்கிறது, ஏனெனில் கசிவு சிகரங்கள் உচ்சம் மற்றும் தெளிவான சத்தம் வசன்ற அளவு இரண்டையும் உருமாற்றுகிறது. நவீன கொதிக்கிற சாளரম் ஹ்যানிங் சாளரம் இயல்புநிலை பயன்படுத்துகிறது ஏனெனில் இது நம்பகமான, துல்லியமான நிறமாலைக்கு அপরिહার्य ஆகும்.
சாளர பயன்பாடு தனியாக நடக்கவில்லை. முனைகளை உயர்த்துவது ஒவ்வொரு நிறமாலை வரியையும் விசாலப்படுத்துவதால், நீங்கள் அடைந்த நடைமுறை அதிர்வெண் தெளிவுத்தன்மை சாளர தேர்வு மற்றும் பகுப்பாய்வு அளவுருக்களின் இணைந்த ফলாফல - தொகுதி நீளம் (மாதிரிகளின் எண்ணிக்கை), மாதிரி விகிதம் மற்றும் வ்যாপ்தி. சிகரங்கள் மிகவும் நெருக்கமாக அமர்ந்திருந்தால், நேர பதிவை நீளப்படுத்துவது அவற்றை சாளரத்தை மாற்றுவதை விட கூர்மையாக உயர்த்துகிறது; நீங்கள் ஒரு உடன் அந்த பரிமாற்றம் முன்னோட்டை உடையலாம் FFT தெளிவுத்திறன் கணக்கிடுபொறி அளவீட்டு அமைப்பை பிரத்যয செய்வதற்கு முன்னிரக்க செய்தல். சாளர பயன்பாடு மற்றும் குறுக்கு சரி மற்றும் பরিপூரக்க சிக்கல்-வடிகட்டல்: ஒரு வடிப்பான் சமிக்ஞையிலிருந்து விரும்பத்தகாத அதிர்வெண் நிரல்களை நீக்குகிறது, அதே சமயம் ஒரு சாளரம் மீதமுள்ள நிரல்களை நிபந்தனை செய்து FFT அதை நம்பகமாக குறிப்பிட முடியும்.
6. நிலத்தில் சாளரப்படுத்துதல்
கையில் நடத்தப்படும் கண்ணோட்டத்தில், சாளரம் என்பது பகுப்பாய் североபாளி சிந்திக்கும் ஒன்று அரிதாகவே இருக்கிறது — மற்றும் இது வடிவமைப்பாக இருக்கிறது. ஒரு பொறியாளர் இப்போது Balanset-1A-ன் போன்ற ஒரு தகமான இரண்டு-சேனல் கருவி பயன்படுத்தி ஸ்பெக்ட்ரம் பிடிக்கும்போது அல்லது சமநிலை வேலை செய்ய முயற்சிக்கும்போது Balanset-1A, மென்பொருள் FFT கணக்கிடுவதற்கு முன் ஹ்যানிங் சாளரத்தை தானாக பயன்படுத்துகிறது, எனவே 1× running-speed உச்சரவு மற்றும் அதன் ஒழுங்குபடுத்துதல்கள் அவற்றின் உண்மையான வீச்சு மற்றும் சரியான அதிர்வெண்ணில் எந்த கூடுதல் நடவடிக்கைகளும் இல்லாமல் தோன்றுகின்றன. அந்த சரியாக சாளரப்படுத்தப்பட்ட ஸ்பெக்ட்ரம் என்பது ஒரே கருவி ஒரு உண்மையான unbalance உச்சரவு அருகிலுள்ள சத்தத்திலிருந்து பிரிப்பதை அனுமதிக்கிறது மற்றும் திருத்தத்திற்குப் பிறகு ফলாபாக சரிபார்க்கிறது. சாளரம் உயரிறக்கத்தில் என்ன செய்கிறது என்பதைப் புரிந்துகொள்வது ஒரு பகுப்பாய்ச்சிஇடைச்சென்று எப்போது ஒரு முறை இயல்புநிலை தேர்வு — கலிப்பிரேஷன் சரிபார்ப்பிற்கான Flattop, சுத்தமான கணடத்துக்கான செவ்வக — உண்மையில் நியாயமான என்பதை அறிய உதவுகிறது.
