FFT Pencereleme ve Spektral Sızıntı Deneyi

FFT, sınırlı uzunlukta bir zaman kaydını periyodik kabul eder. Sinyal frekansı bir çözünürlük çizgisinin tam ortasına denk gelmediğinde enerji komşu çizgilere sızar ve tepe genliği düşük okunur. Pencere fonksiyonu bu etkiyi kontrol eder.

Aynı sinyalde tüm pencereler

PencereHata · ENBW
Dikdörtgen (uniform)— · —
Hann (Hanning)— · —
Hamming— · —
Blackman— · —
Flat-top— · —
Tepe genliği hatası —
Çözünürlük (Δf)
—
Çizgi konumu (f/Δf)
—
Ölçülen tepe genliği
—
Tepe çizgisinin frekansı
—
ENBW
—
Koherent kazanç
—
Örnekleme hızı · N
— · —
Kayıt süresi
—

Tepe çevresi spektrum (dB, gerçek genliğe göre)

Zaman kaydı ve pencere şekli

Bu araçlar ön değerlendirme ve eğitim amaçlıdır. Kritik ekipmanlarda kararlar, yerinde ölçüm ve uzman değerlendirmesiyle verilmelidir.

Nasıl kullanılır?

  1. Sinyal frekansını ve analizör ayarlarını (Fmax, çizgi sayısı) girin.

  2. Pencere seçin; tablo aynı sinyal için tüm pencerelerin genlik hatasını gösterir.

  3. Frekansı çizgiler arasında kaydırarak (ör. 24,6 → 24,75 Hz) hatanın nasıl değiştiğini görün; "ortala" kutusu en iyi durumu gösterir.

Teori ve formüller

fs = 2,56·Fmax, N = 2,56·çizgi, Δf = Fmax/çizgi, kayıt süresi T = N/fs = 1/Δf.

Genlik hatası (picket fence) en kötü durumda: dikdörtgen ≈ −%36, Hann ≈ −%15, Hamming ≈ −%18, Flat-top < %0,1. Hann, titreşim analizinde genel amaçlı standart penceredir.

ENBW (eşdeğer gürültü bant genişliği) N·Σw²/(Σw)² çizgi cinsindendir; geniş ENBW gürültü tabanını yükseltir ve yakın frekansları ayırmayı zorlaştırır.

Darbe testlerinde (bump test) pencere kullanılmaz veya darbe/üstel pencere kullanılır; sürekli sinyallerde Hann, kalibrasyon ve doğru genlik için Flat-top tercih edilir.

Sık sorulan sorular

Hangi pencereyi kullanmalıyım?

Rutin makine titreşim ölçümünde Hann. Genliğin çok doğru okunması gereken kalibrasyon ve tolerans kontrolünde Flat-top. Yakın iki frekansı ayırmak gerekiyorsa çözünürlüğü artırın; Flat-top tepe ayırmayı zorlaştırır.

Spektrumda tepe neden geniş görünüyor?

Pencerenin ana lob genişliği ve sinyalin çizgiler arasına düşmesi tepeyi birkaç çizgiye yayar. Çözünürlüğü (çizgi sayısını) artırmak veya Fmax'ı düşürmek tepeyi daraltır.