Необхідні фактичні налаштування збору даних та FFT

Роздільність FFT-бінів та роздільність запису

Розрізняйте відображену FFT-сітку та інформацію, надану зібраним часовим записом. Додавання нулів створює дрібнішу інтерпольовану сітку; воно не створює додаткової інформації щодо роздільної здатності за частотою.

Δf_сітка=f_s/N_FFTΔf_запис=f_s/M=1/TБез діагностики підшипників

Одиниця частоти дискретизації

Частота дискретизації, f_s (вибірок/с)

Зібрані вибірки, M (ціле ≥2, до додавання нулів)

Довжина FFT, N_FFT (ціле ≥M)

Вікно, застосоване до M вибірок

Джерело конфігурації збору даних/аналізатора

Визначення: M — це кількість виміряних вибірок, що несуть інформацію. N_FFT — це довжина перетворення після опціонального додавання нулів і має бути щонайменше M. Не вводьте маркетингове значення «ліній» аналізатора, якщо його точний зв'язок із частотою дискретизації, зібраними вибірками, довжиною FFT, вікном та відображеною смугою не задокументовано.

FFT-сітка та величини, обмежені записом

Відображений крок сітки бінів, Δf_сітка

—

Крок, обмежений записом, Δf_запис

—

Період DFT-запису, T=M/f_s

—

Інтервал від першої до останньої мітки часу

—

Частота Найквіста

—

Односторонні біни (вхідні дані дійсні)

—

Найвищий односторонній бін

—

Еквівалентна шумова смуга пропускання вікна

—

Прибл. ширина головної бічної смуги від нуля до нуля

—

Співвідношення додавання нулів

—

Крок біна не є тим самим, що й роздільність двох тонів

Для частоти дискретизації f_s, M зібраних вибірок та FFT довжиною N_FFT, відображений крок сітки становить Δf_сітка=f_s/N_FFT. Період зібраного DFT-запису становить T=M/f_s, отже, його інформаційний крок становить Δf_запис=1/T=f_s/M. Одностороннє FFT з дійсним вхідним сигналом містить floor(N_FFT/2)+1 бінів, включаючи постійну складову (DC); частота Найквіста f_s/2 сама по собі є біном лише для парних N_FFT.

Якщо N_FFT>M, нулі додають вибірки сітки між вибірками DFT без додавання нулів. NIST описує це як інтерполяцію в частотній області: перетворення з додаванням нулів містить ту саму інформацію, що й перетворення без додавання нулів. Тому сторінка повідомляє обидва кроки і ніколи не називає сітку з додаванням нулів покращенням фізичної роздільної здатності.

Смуга пропускання вікна

Еквівалентна шумова смуга пропускання прямокутного вікна дорівнює одному біну запису. Для одного періодичного вікна Ханна цей калькулятор використовує ENBW=1.5Δf_запис, як зазначено в таблицях NIST. Номинальні ширини головної бічної смуги від нуля до нуля становлять 2Δf_запис для прямокутного вікна та 4Δf_запис для вікна Ханна. Ці шкали смуги пропускання самі по собі не визначають, чи можна розрізнити дві реальні компоненти: також мають значення співвідношення амплітуд, фаза, шум, витоки, усереднення та обраний оцінювач.

Опублікований приклад вимірювання NIST використовував 801 лінію від 0 до 400 Гц з кроком 0,5 Гц, запис тривалістю 2,0 с та ефективну смугу пропускання Ханна 0,75 Гц. Вхідні дані f_s=800 Гц, M=N_FFT=1600, Ханн відтворюють ці величини тут.

Контекст ISO

ISO 13373-2:2016, видання 2 опубліковано та перебуває на етапі 90.20 (систематичний огляд). Його публічна сфера охоплює обробку, подання та аналіз у часовій/частотній областях даних вібрації машин. Цей загальний калькулятор не є впровадженням або перевіркою відповідності ліцензованого стандарту, і жоден номер пункту/таблиці не стверджується.

Не розраховано: смуга пропускання або пригнічення фільтра проти накладання спектрів, специфічні для аналізатора конвенції Fmax/«ліній», перекриття, усереднення, корекція амплітуди/когерентного підсилення, масштабування PSD, довірчий інтервал, відстеження порядків, zoom FFT, демодуляція, діагностика бічних смуг або дефектів підшипників. Універсальний коефіцієнт дискретизації, такий як 2.56, та загальні множники BPFO/BPFI/BSF/FTF навмисно не виводяться.

Джерела:Розділ 10 NIST — ДФТ, крок запису, віконні функції та ENBW Ханна;FFT NIST для експериментаторів Частина I — нульове доповнення;Опублікований приклад NIST 0,5 Гц/Ханн;Огляд кроку біна/довжини запису NI; запис каталогу ISO наведено вище. Огляд: 12 липня 2026 р.