Hanning Penceresini Anlamak

Tanım: Hanning Penceresi Nedir?

Bu Hanning penceresi bir zaman dalga formu veri bloğuna, bir bilgisayar tarafından işlenmeden önce uygulanan belirli bir matematiksel fonksiyon türüdür. Hızlı Fourier Dönüşümü (FFT)En sık kullanılanlardan biridir pencereleme Titreşim analizindeki işlevler. Hanning penceresinin amacı, titreşim olarak bilinen bir hatayı en aza indirmektir. spektral sızıntı.

Pencere, pürüzsüz, çan benzeri bir şekle sahiptir. Zaman sinyaliyle çarpıldığında, sinyalin zaman bloğunun en başında ve sonunda sıfır olmasını sağlar ve sinyalin merkezini değiştirmez. Bu daraltma işlemi, örnek bloğunun sınırlarında keskin, yapay süreksizlikler içermemesini sağlar.

Hanning Penceresi Neden Gereklidir? (Spektral Sızıntı)

FFT algoritması, temel olarak, analiz ettiği sonlu zaman verisi bloğunun, sinyalin kusursuz ve tekrarlayan bir döngüsünü temsil ettiğini varsayar. Bu varsayım, yalnızca her frekans bileşeninin tam sayıda döngüsünün zaman bloğuna tam olarak uyması durumunda geçerlidir. Dönen bir makineden gelen gerçek dünya sinyalinde ise durum neredeyse hiç böyle değildir.

Tam sayı olmayan bir döngü sayısı yakalandığında, zaman bloğunun sonu başlangıcıyla eşleşmez. FFT bu uyumsuzluğu keskin bir sıçrama veya süreksizlik olarak algılar. Bu yapay süreksizlik, gerçek sinyalin parçası olmayan bir enerji içerir ve bu enerji, FFT spektrumundaki çevredeki frekans aralıklarına "sızar". Bu sızıntı şunlara neden olabilir:

• Tek, keskin bir frekans tepe noktasının geniş, bulanık bir tepe noktası olarak görünmesine neden olur ve bu da kesin frekansı belirlemeyi zorlaştırır.
• Frekansı yüksek genlikli sinyallere yakın olan belirsiz düşük genlikli sinyaller.

Hanning Penceresi Sorunu Nasıl Çözer?

Hanning penceresi, sinyali zaman bloğunun sınırlarında sıfıra zorlayarak yapay süreksizliği ortadan kaldırır. FFT artık çok daha doğru bir şekilde işleyebileceği, sorunsuz geçişli, periyodik bir sinyal görür. Sonuç olarak, spektral sızıntıda önemli bir azalma olur ve bu da şunlara yol açar:

• Geliştirilmiş Frekans Çözünürlüğü: Bulaşma etkisi azalır ve spektrumdaki frekans tepeleri daha keskin ve daha net bir şekilde tanımlanır.
• Geliştirilmiş Genlik Doğruluğu: Pencere genel tepe genliğini hafifçe azaltırken (telafi etmek için analizör tarafından bilinen bir düzeltme faktörü uygulanır), doğru frekans bölmesindeki genlik okuması daha doğrudur çünkü bitişik bölmelere daha az enerji sızmıştır.

Hanning Penceresi Ne Zaman Kullanılır?

Hanning penceresi varsayılan, genel amaçlı pencere Çoğu sabit durum makine titreşim analizi için. Frekans çözünürlüğü (birbirine yakın frekansları ne kadar iyi ayırabildiğiniz) ve genlik doğruluğu arasında çok iyi bir denge sağlar. Motorlar, pompalar, fanlar ve kompresörler gibi makinelerde yapılan rutin FFT ölçümlerinin büyük çoğunluğu için kullanılmalıdır.

Flattop (yüksek genlik doğruluğu için) veya Uniform (geçici olaylar için) gibi diğer pencereler daha özel uygulamalar için kullanılır, ancak Hanning genel teşhis için standart seçimdir.

← Ana Dizin'e Geri Dön