Setarea analizorului FFT pentru colectarea formelor de undă
La setarea unui analizor în vederea stocării formelor de undă, nu trebuie să pierdeţi din vedere un aspect foarte important, şi anume că domeniul de frecvenţă care este în mod normal convenabil pentru analiza spectrală, nu este, de obicei, potrivit şi pentru analiza formei de undă. Cele mai multe analizoare FFT, cu câteva excepţii, nu vă permit setarea ratelor de eşantionare sau a duratei timpului de înregistrare şi va trebui să rezolvaţi acest aspect în termeni de domeniu de frecvenţă şi rezoluţie de frecvenţă. Amintiţi-vă din capitolul Analiza FFT că durata timpului de înregistrare utilizat de analizor pentru a calcula spectrul de frecvenţă este invers proporţional cu rezoluţia spectrului.
Spectrele sunt, în general, scalate pe domenii relativ largi de frecvenţă încât pot fi vizualizate şi examinate, iar analizorul FFT necesită un timp scurt de înregistrare. De exemplu, un spectru cu 400 de linii, care se extinde pană la 1000 Hz, va avea o spaţiere între linii de 1000/400, sau 2,5 Hz. Durata timpului de calculare a acestui spectru este 1/ 2,5, sau 0,4 secunde. Acest timp de înregistrare, care permite afişarea formei de undă reale, va prezenta toate detaliile apărute în acest interval de timp de 0,4 secunde, dar în practică, atunci când vizualizăm o formă de undă a unei maşini, căutăm de fapt evenimentele care apar într-un interval de timp mult mai îndelungat decât atât . Dacă urmărim, de exemplu, bătăile unui motor electric sau vibraţiile combinate ale două maşini care rulează la turaţii uşor diferite, avem nevoie să vizualizăm o formă de undă la cel puţin câteva secunde.
Pentru a dobândi o formă de undă în cinci secunde, avem nevoie de o spaţiere între linii de 1/5 Hz, iar acest lucru se poate realiza prin ajustarea numărului de linii de rezoluţie, precum şi a intervalului de frecvenţă la valorile corespunzătoare.
Pentru a afla rata de eşantionare a formei de undă, şi, astfel, rezoluţia, trebuie să obţinem din nou informaţii de la spectrul de frecvenţă. Frecvenţa de eşantionare este, pentru majoritatea analizoarelor, de 2,56 ori mai mare decât frecvenţa maximă din spectru. Astfel, un interval de frecvenţă de 100 Hz implică o frecvenţă de eşantionare de 256 de eşantioane pe secundă, iar un interval de 1000 Hz presupune o rată de eşantionare de 2560 de eşantioane pe secundă.
Reţineţi că un timp de înregistrare semnificativ conţine mai multe date decât spectrul de frecvenţe obişnuit, şi, prin urmare, trebuie să vă asiguraţi că aveţi suficientă memorie disponibilă în colectorul de date pentru a stoca formele de undă. Din acest motiv, este mai bine să utilizaţi cea mai mică rată de eşantionare şi cea mai scurtă durată de timp de înregistrare pentru a obţine datele necesare. De exemplu, dacă doriţi să rezolvaţi numai bătăile care apar în forma de undă o singură dată la câteva secunde, rata de eşantionare nu trebuie să fie foarte mare - 50 de eşantioane pe secundă ar fi, probabil, suficient. Aceasta corespunde unui interval de frecvenţă de 50/2,56 sau 19.53 Hz. Deci, aveţi posibilitatea să selectaţi 20 Hz în intervalul de frecvenţă stabilit.
Pe de altă parte, dacă trebuie să examinaţi o formă de undă care ar putea avea neregularităţi interesante de 50 de ori pe secundă, atunci trebuie să faceţi eşantionarea suficient de repede pentru a surprinde fiecare dintre aceste neregularităţi. Aţi putea eşantiona cu o rată de 1000 de eşantioane pe secundă, ceea ce presupune un interval de frecvenţă de 1000/ 2,56 sau aprox. 390 Hz.
O regulă de bază spune că durata timpului de înregistrare depinde numai de distanţa dintre liniile spectrului FFT, iar rata de eşantionare depinde numai de domeniul de frecvenţă al spectrului FFT. Vom reveni la acest subiect (rezoluţia de timp comparativ cu rezoluţia de frecvenţă) atunci când vom vorbi despre medierea sincronă.