KutupASP DijitalSpektral sızıntı, kayıt içinde tam sayıda periyot bulunmadığında bir tepenin enerjisinin komşu frekans kutularına yayılmasıdır. Pencere fonksiyonu kaydın kenarlarını yumuşatarak bu yayılmayı azaltır. Hann genel titreşim için, flat-top genlik doğruluğu için, dikdörtgen pencere ise tam periyotlu ya da geçici kayıtlar için kullanılır.
FFT, kaydın kendini tekrar ediyormuş gibi davrandığını varsayar. Kayıt tam sayıda periyot içeriyorsa başı ve sonu aynı yerde buluşur ve tepe tek bir kutuda kalır. İçermiyorsa kaydın iki ucu arasında bir süreksizlik oluşur ve enerji komşu kutulara dağılır. Buna spektral sızıntı denir.
Pencere fonksiyonu, kaydı kenarlara doğru sıfıra yaklaşan bir ağırlıkla çarpar. Bunun bedeli vardır: tepe biraz genişler ve yakın iki bileşeni ayırmak zorlaşır. Hann genel titreşim için dengeli bir seçimdir. Flat-top tepenin genliğini doğru okumak için iyidir, ama tepeleri geniş gösterir. Dikdörtgen pencere, yani pencere uygulanmaması, yalnızca tam periyotlu ya da geçici kayıtlar için uygundur.
Hipotetik bir örnek: fs = 1 024 Hz ve 1 saniyelik bir kayıt, yani N = 1 024. Kutu genişliği Δf = 1 024 / 1 024 = 1 Hz.
Ancak bir makinede birden fazla frekans bulunur ve hız değişebilir; kaydı her bileşene göre ayarlamak mümkün değildir. Bu nedenle pencere kullanılır. Welch yöntemi ise örtüşen segmentlerin ortalamasını alır. 8 192 örnekli bir kayıtta segment uzunluğu 1 024 ve örtüşme %50 ise segment sayısı (8 192 − 1 024) / 512 + 1 = 15 olur.
Pencere seçimi sık yanlış yapılır:
Tepe yerini ve yakın bileşenleri ayırmak için Hann genellikle dengeli bir seçimdir. Bir tepenin genliğini doğru raporlamanız gerekiyorsa flat-top tercih edilir. Her iki durumda da kullanılan pencereyi rapora yazın.
Evet. Pencere örneklerin ağırlığını değiştirdiği için genlik ölçeklemesi etkilenir. Yazılımın pencere düzeltme katsayısını uygulayıp uygulamadığını kontrol edin. Bilinen genlikte bir sinüsle test etmek en kolay yoldur.
Örnek sayılar varsayımsaldır; sahada doğrulanmış sonuç iddiası değildir.
Bir titreşim kaydından FFT spektrumu çıkarırken frekans çözünürlüğünü hesaplayın, pencere seçimini gerekçelendirin ve tepe noktalarını teşhis değil, ipucu olarak yorumlayın.
Analiz bandınıza göre örnekleme hızını hesaplayın, aliasing'in yanıltıcı düşük frekanslı tepeler ürettiğini görün ve PLC ya da SCADA kayıtlarının neden yetersiz olduğunu anlayın.
