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常见测量问题解答-第38期“DS-3000系列FFT时间趋势分析程序”

本测量专栏收集了您经常向我们的客户咨询室询问的问题,并介绍了答案。

在第35期中,我们介绍了使用DS-3000系列实时声学振动解析系统软件DS-0320对记录的数据进行离线FFT分析的步骤,包括显示各个频谱和平均分析。本期我们将介绍显示功率谱时间趋势的步骤。请注意,执行此操作需要DS-0322跟踪分析功能选项。

DS-0320和记录文件查看器屏幕

图 1 显示了实时声学振动解析系统软件 DS-0320 的屏幕,图 2 显示了 RecordFile Viewer 的屏幕。

  • 图 1:DS-0320 实时声学振动解析系统软件的屏幕截图。
    图 1:DS-0320 实时声学振动解析系统软件的屏幕截图。
  • 图2记录文件查看器屏幕
    图2记录文件查看器屏幕

要打开记录文件并脱机执行FFT分析,请执行以下操作:

从DS-0320文件菜单中的“打开脱机分析数据”打开记录数据 (图3) 。模式选择“FFT (脱机) ”。

  • 图3文件菜单⇒打开脱机分析数据对话框
    图3文件菜单⇒打开脱机分析数据对话框

 

如果记录数据中包含多个记录结果 (记录),则启动Record FileViewer (图1 (3) ),通过切换显示记录 (图2 (5) ) 选择要分析的记录。此外,如果要仅分析记录数据的一部分时间范围而不是整个记录数据,请使用图2 (6) “将显示范围注册到分析范围”或图2 (7) “分析范围”等指定分析范围。

如果按下DS-0320的前移按钮 (图1 (4) ),然后按START按钮,将从整个记录数据或指定分析范围的开始按顺序执行分析,并在范围结束时停止分析。

功率谱时间趋势分析方法

要对功率谱执行时间趋势分析,请使用跟踪分析功能 (进度分析功能) 。

输入输出设定菜单⇒点击“日程表设定”打开日程表设定对话框 (图4) 。如果SCHED按钮 (图1 (2) ) 处于打开状态,则无法通过打开此对话框来更改设置。关闭SCHED按钮 (图1 (2) ) 。

对话框中,将计划模式设置为定时计划。用固定时间进度表的“间隔”设定进行FFT运算的时间间隔,用“结束总时间”设定总的解析时间。在设定间隔0.1秒、总时间50秒的情况下,以0.1秒1次的频率进行共计500次的FFT运算,得到500次的功率谱。另外,运算次数的上限为1000次,因此请在不超过此次数的范围内设定间隔和总时间。

  • 图4输入输出设定菜单⇒日程表设定对话框
    图4输入输出设定菜单⇒日程表设定对话框

使用图表类型选择器按钮 (图1 (1) ) 选择Schedule。使用Record File Viewer指定要分析的分析范围,打开SCHED按钮 (图1 (2) ),按DS-0320的前移按钮 (图1 (4) ),然后按START按钮执行进度分析。

数据显示设定菜单⇒点击“描迹线设定”打开描迹线设定对话框 (图5) 。如果将Line1~Line8设置为ON,则可以显示由跟踪频率指定的频率分量在总时间内如何变化的图表。将Overall设为ON的话,就可以显示Overall (所有频率成分的总和) 的时间变化。P.Overall是指定频率范围内分量的总和。

  • 图5数据显示设定菜单⇒轨迹线设定对话框
    图5数据显示设定菜单⇒轨迹线设定对话框

图6显示了功率谱时间趋势分析的结果。

  • 图6功率谱的时间趋势分析示例
    图6功率谱的时间趋势分析示例

图6使用频率范围20 kHz,采样点数2048和Δf (频率分辨率) 25 Hz的设置。1次FFT运算的时间波形长度为40 ms,是频率分辨率的倒数。由于我们设定的定时调度间隔为0.1秒 (100 ms),因此FFT计算未涵盖60 ms的时间数据,导致分析数据出现脱落。想要将全时间数据作为运算对象的情况下,请将频率分解能设定为小,或者将定时间进度表的间隔缩短等进行解析。

总结

这次我们介绍了在DS-3000系列的FFT离线分析中分析功率谱时间趋势的程序。

有关DS-3000系列的离线分析,请参阅测量专栏221和223。

常见测量问题解答-第33期“如何使用DS-3000系列记录文件查看器”

常见测量问题解答-第35期“DS-3000系列FFT离线分析程序”

(摘自2020年6月17日发行的电子邮件杂志)