Spektrumanalízis

A spektrumelemzés paraméterei

A felbontás, a spektrumvonalak száma, a frekvenciatartomány, az átlagolás és a mérési idő olyan paraméterek, amelyeket gyakran együtt említenek, mivel szoros összefüggésben állnak egymással. A spektrális felbontás a spektrumvonalak közötti frekvenciabeli távolságot - más szóval a vonalak szélességét - jelzi. Minél finomabb a felbontás, annál jobb eséllyel választhatók szét az egymáshoz közel eső hibajelenségek frekvenciacsúcsai. A spektrumvonalak száma a műszer spektrális felbontóképességének egyik jellemzője. A beállítható frekvenciatartomány ismeretében kiszámítható, mekkora a legkisebb vonalszélesség.

Ahhoz, hogy egy műszer rögzíteni tudja a kívánt spektrumot, teljesítenie kell a jeldigitalizálással és a spektrumanalízissel kapcsolatos törvényeket. A Fourier-transzformáció kétszer annyi időjelmintát követel meg, mint amennyi spektrumvonalat meg kívánunk jeleníteni. A kelleténél ritkább mintavételezésből adódó jeltorzulás elkerüléséhez viszont a Shanon-törvényt is be kell tartani, amely alapján a megjelentetni kívánt legnagyobb frekvencia minimum kétszeresével kell az időjelet rögzíteni. A kézi műszerek legtöbb gyártója a Shanon-tételnek 2,5-szeres frekvenciájú mintavételezés alkalmazásával tesz eleget.

Az elmondottakból adódik, hogy a spektrum méréséhez szükséges idő a következőképpen alakul:

T(mérés) = spektrumvonalak száma x 2 / (Fmax x 2,5)

Hogy fölöslegesen ne pazaroljuk az időnket, gondoljuk alaposan végig, hogy mit akarunk mérni, hiszen a felbontás túlzott növelése, de a túl alacsony felső határfrekvencia kiválasztása is meghosszabbítja a mérés időtartamát. A felbontás (a spektrumvonalak szélessége) kiválasztásához át kell gondolni, mi lehet az adott mérőponton a két egymáshoz legközelebb eső, de még szétválasztani kívánt hibajelenség frekvenciakülönbsége. A vonalszélesség ennek felére - még inkább ötödére - állítandó be. A felső határfrekvenciát pedig a mérendő gép jellegétől és fordulatszámától függően kell meghatározni.

Zajcsökkentés céljából (a jel-zaj viszony javítására) több spektrumot szokás átlagolni. Matematikailag bizonyított tény, hogy ezeket a spektrumokat nem feltétlenül egymás után kell rögzíteni, hanem legfeljebb 67 százalékos időbeni átlapolás (átfedés) esetén is információveszteség nélkül végezhető az adatrögzítés.

VISSZA    TOVÁBB

A weboldal tartalmát szerzői jogok védik, ezért az írások, ábrák, valamint fényképek másolása, tárolása és publikációja csak a szerző előzetes írásos engedélyével megengedett.