計測に関するよくある質問から- 第38回「DS-3000シリーズ FFTタイムトレンド解析の手順」

当計測コラムでは、当社お客様相談室によくお問い合わせいただくご質問をとりあげ、回答内容をご紹介しています。

第35回ではDS-3000シリーズリアルタイム音響振動解析システムソフトウェア DS-0320 でレコードされたデータをオフラインでFFT解析する手順のうち1回ごとのスペクトルの表示やアベレージ解析をおこなう手順をご紹介しました。今回はパワースペクトルのタイムトレンドを表示する手順をご紹介します。なおこの操作をおこなうには DS-0322 トラッキング解析機能オプションが必要です。

DS-0320 とRecord File Viewerの画面

図1にリアルタイム音響振動解析システムソフトウェア DS-0320の画面を、図2にRecordFile Viewerの画面を示します。

図1 リアルタイム音響振動解析システムソフトウェア DS-0320の画面

図2 Record File Viewerの画面

レコードファイルを開きオフラインでFFT解析をおこなう手順

DS-0320のファイルメニューの“オフライン解析データを開く”からレコードデータを開きます (図3)。モードは“FFT （オフライン）”を選びます。

図3 ファイルメニュー⇒オフライン解析データを開くダイアログ

レコードデータに複数回の収録結果（レコード）が含まれている場合は、Record FileViewerを起動（図1 ③）し、表示レコード切換（図2 ⑤）で解析対象のレコードを選びます。また、レコードデータ全体ではなくその一部の時間範囲のみを解析したい場合は、図2 ⑥“表示範囲を解析範囲に登録”や、図2 ⑦“解析範囲”等により解析範囲を指定します。

DS-0320の先頭移動ボタン（図1 ④）を押してから、STARTボタンを押すと、レコードデータ全体もしくは指定した解析範囲の先頭から順に解析がおこなわれ、範囲の終了位置で解析が停止します。

パワースペクトルのタイムトレンド解析の方法

パワースペクトルのタイムトレンド解析をおこなうには、トラッキング解析機能 (スケジュール解析機能)を使用します。

入出力設定メニュー⇒“スケジュール設定”と操作してスケジュール設定ダイアログを開きます（図4）。SCHEDボタン（図1 ②）がONの状態ではこのダイアログを開いても設定変更はできません。SCHEDボタン（図1 ②）をOFFにしてから操作してください。

ダイアログでスケジュールモードを定時間スケジュールに設定します。定時間スケジュールの “間隔”でFFT演算をおこなう時間間隔を、“終了総時間” でトータルの解析時間を設定します。間隔 0.1 秒、総時間 50 秒に設定した場合、0.1秒に1回の頻度で計500回のFFT演算をおこない、500回分のパワースペクトルが得られます。なお、演算回数の上限は 1000 回ですのでこれを超えない範囲で間隔と総時間を設定してください。

図4 入出力設定メニュー⇒スケジュール設定ダイアログ

グラフタイプ選択ボタン（図1 ①）で Schedule を選択します。Record File Viewer で解析したいしたい解析範囲を指定し、SCHED ボタン（図1 ②）をON にし、DS-0320 の先頭移動ボタン（図1 ④）を押してから、START ボタンを押すとスケジュール解析がおこなわれます。

データ表示設定メニュー ⇒“トレースライン設定”と操作してトレースライン設定ダイアログを開きます（図5）。Line1～Line8 をON にするとトレース周波数で指定した周波数成分が総時間の間にどう変化したかのグラフを表示することができます。Overall をON にするとオーバーオール（全周波数成分の合計）の時間変化を表示することができます。P.Overall（パーシャルオーバーオール）は指定した周波数範囲の成分の合計です。

図5 データ表示設定メニュー⇒トレースライン設定ダイアログ

図6にパワースペクトルのタイムトレンド解析をおこなった結果を示します。

図6 パワースペクトルのタイムトレンド解析例

図6は周波数レンジ 20 kHz、サンプル点数 2048 点、Δf（周波数分解能） 25 Hz の設定でおこなったものです。1回のFFT演算に使用される時間波形の長さは周波数分解能の逆数で 40 msです。定時間スケジュールの間隔は 0.1 秒（100 ms）に設定していましたので、時間データのうち 60 ms分はFFT演算の対象にならず、解析データにぬけが発生しています。全時間データを演算対象にしたい場合は周波数分解能が小さくなる設定にするか、定時間スケジュールの間隔を短くするなどして解析をおこなってください。