FFT ఫ్రీక్వెన్సీ రిజల్యూషన్ అంటే ఏమిటి?

FFT ఫ్రీక్వెన్సీ రిజల్యూషన్ (Δf) అనేది స్పెక్ట్రమ్లో గుర్తించగలిగే అతి చిన్న ఫ్రీక్వెన్సీ వ్యత్యాసం. ఇది Fmax ను లైన్ల సంఖ్యతో భాగించగా వస్తుంది: Δf = Fmax / Lines.

నాకు ఎన్ని FFT లైన్లు అవసరం?

ఎక్కువ లైన్లు మరింత చక్కని రిజల్యూషన్ ఇస్తాయి కానీ ఎక్కువ సేకరణ సమయం అవసరం. సాధారణ పర్యవేక్షణకు 400 లైన్లు సాధారణం, నిర్ధారణ పరీక్షలకు 800-1600, వివరణాత్మక బేరింగ్ లేదా గేర్బాక్స్ విశ్లేషణకు 3200-6400.

శాంప్లింగ్ రేటు మరియు Fmax మధ్య సంబంధం ఏమిటి?

చాలా విశ్లేషకులు 2.56 × Fmax యొక్క శాంప్లింగ్ రేటును ఉపయోగిస్తారు. 2.56 కారకం (Nyquist నుండి 2.0 కాదు) యాంటీ-అలియాసింగ్ ఫిల్టర్కు మార్జిన్ అందిస్తుంది.

400 లైన్లతో బేరింగ్ లోపం ఫ్రీక్వెన్సీలను విభజించగలమా?

ఇది Fmax మీద ఆధారపడి ఉంటుంది. ఉదాహరణకు, Fmax=1000 Hz తో 400 లైన్లు Δf=2.5 Hz ఇస్తాయి. 1500 RPM వేగంగా తిరిగే షాఫ్ట్కు సాధారణ BPFO ఫ్రీక్వెన్సీలు సుమారు 100-150 Hz వద్ద ఉంటాయి — విభజించవచ్చు, కానీ ±25 Hz అంతరంతో ఉన్న సైడ్బాండ్లను స్పష్టంగా వేరు చేయడానికి చక్కని రిజల్యూషన్ అవసరం.

ఉచిత ఇంజనీరింగ్ సాధనం

FFT రిజల్యూషన్ కాల్క్యులేటర్

FFT లైన్లు మరియు Fmax నుండి ఫ్రీక్వెన్సీ రిజల్యూషన్ Δf, సమయ రికార్డు పొడవు, శాంప్లింగ్ రేటు మరియు Nyquist ఫ్రీక్వెన్సీని లెక్కించండి. బేరింగ్ లోపం ఫ్రీక్వెన్సీ విభజనా సామర్థ్యాన్ని తనిఖీ చేయండి.

FFT Lines Δf Resolution Nyquist

FFT లైన్ల సంఖ్య

Fmax (Hz)

లేదా శాంప్లింగ్ రేటు (Hz, ఐచ్ఛికం — Fmax ని భర్తీ చేస్తుంది)

Shaft Speed (RPM, బేరింగ్ తనిఖీ కోసం)

Quick presets

Results

ఫ్రీక్వెన్సీ రిజల్యూషన్ Δf

—

సమయ రికార్డు పొడవు T

—

శాంప్లింగ్ రేట్ fs

—

న్యూక్విస్ట్ ఫ్రీక్వెన్సీ

—

మొత్తం FFT పాయింట్లు (N)

—

Bandwidth

—

బేరింగ్ డిఫెక్ట్ ఫ్రీక్వెన్సీ నిర్ధారణ సామర్థ్యం

ఫ్రీక్వెన్సీ రిజల్యూషన్

FFT స్పెక్ట్రమ్ యొక్క ఫ్రీక్వెన్సీ రిజల్యూషన్ అనేది పక్కపక్కన ఉన్న స్పెక్ట్రల్ లైన్ల మధ్య అతి చిన్న ఫ్రీక్వెన్సీ పెరుగుదల:

Where Fmax గరిష్ట విశ్లేషణ ఫ్రీక్వెన్సీ మరియు Lines స్పెక్ట్రల్ లైన్ల సంఖ్య (400, 800, 1600, మొదలైనవి).

టైమ్ రికార్డ్ వ్యవధి

నిర్దిష్ట ఫ్రీక్వెన్సీ రిజల్యూషన్ సాధించడానికి అవసరమైన సమయ రికార్డు దాని విలోమం:

ఎక్కువ లైన్లు లేదా తక్కువ Fmax అంటే ఎక్కువ సమయ రికార్డు మరియు చక్కని రిజల్యూషన్.

శాంప్లింగ్ రేట్ & న్యూక్విస్ట్

చాలా వైబ్రేషన్ విశ్లేషకులు యాంటీ-అలియాసింగ్ ఫిల్టర్ రోల్-ఆఫ్‌ను అనుమతించడానికి 2.56 (2.0 కాదు) యొక్క శాంప్లింగ్ రేటు కారకాన్ని ఉపయోగిస్తారు:

Nyquist ఫ్రీక్వెన్సీ f_s/2. Nyquist కంటే ఎక్కువ ఫ్రీక్వెన్సీలు స్పెక్ట్రమ్‌లో అలియాస్ అవుతాయి.

FFT లైన్లు రిఫరెన్స్ పట్టిక

Lines	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

ఆచరణాత్మక ఉదాహరణ

ఉదాహరణ — మోటారు బేరింగ్ విశ్లేషణ

Given: 400 lines, Fmax = 1000 Hz, shaft speed = 1500 RPM (25 Hz)

Δf = 1000 / 400 = 2.5 Hz

T = 1 / 2.5 = 0.4 s

f_s = 2.56 × 1000 = 2560 Hz

Typical BPFO ≈ 25 × 5.2 = 130 Hz → easily resolvable (Δf = 2.5 Hz)

Sideband spacing at 1× = 25 Hz → resolvable (2.5 Hz ≪ 25 Hz)

⚠️ Note: విశ్వసనీయమైన గుర్తింపు కోసం, Δf కనీసం ఆసక్తి యొక్క పౌనఃపున్యం కంటే 3–5× తక్కువగా ఉండాలి. సైడ్‌బ్యాండ్ విశ్లేషణ కోసం, Δf ≪ షాఫ్ట్ వేగం Hz లో ఉండాలి.