什么是FFT分析儀？FFT分析儀的應(yīng)用及原理

什么是FFT分析儀？

FTT（快速傅里葉變換）分析儀是執(zhí)行快速傅里葉變換（FFT）的分析設(shè)備。

機(jī)器和建筑物中會發(fā)生各種類型的振動，通過使用 FFT 分析儀，可以找到振動的原因和減少振動的方法。頻譜分析儀和存儲記錄儀都是類似于FFT的測量儀器，但FFT分析儀主要用于觀察低頻信號的頻率成分。

FFT 分析儀的應(yīng)用

FFT 分析儀的主要用途是機(jī)器、設(shè)備和建筑物的振動分析。將加速度計(jì)安裝在被測物體上，轉(zhuǎn)換為電信號，輸入到FFT分析儀，經(jīng)過運(yùn)算處理，分析頻率成分。

還可以檢查機(jī)器和建筑物發(fā)出的振動和共振頻率，并加強(qiáng)結(jié)構(gòu)和抑制振動以防止疲勞失效。另一個用途是檢測電機(jī)旋轉(zhuǎn)不均勻。對電機(jī)旋轉(zhuǎn)時的振動進(jìn)行 FFT 分析，可以清楚地了解電機(jī)的轉(zhuǎn)軸（轉(zhuǎn)子）是否振動、齒輪或軸承是否振動等振動源。

此外，F(xiàn)FT還用于音頻分析。您可以檢查人和樂器發(fā)出的聲音的區(qū)域，并分析噪音的頻率，看看它來自什么樣的位置和設(shè)備。在這種情況下，麥克風(fēng)用于將音頻傳遞到放大器，放大器對信號進(jìn)行轉(zhuǎn)換和放大并執(zhí)行 FFT 分析。

最近，F(xiàn)FT也被用于辦公機(jī)器和家用電器等開發(fā)領(lǐng)域。例如，用于評估產(chǎn)品的安靜性，并考慮噪音的原因和對策。由于它還用于識別低頻信號的噪聲源，因此它也可用于處理頻率信號的產(chǎn)品的噪聲對策。

FFT分析儀原理

快速傅里葉變換（FFT）是基于法國數(shù)學(xué)家傅里葉提出的傅里葉級數(shù)理論。傅里葉級數(shù)理論是這樣的理論：任何復(fù)雜的波形都具有周期性，它可以表示為一系列簡單的正弦波（sin 波）和余弦波（con 波），是級數(shù)思想的延伸。 。

一般來說，并不清楚您嘗試測量的信號實(shí)際上具有多大程度的周期性。因此，在傅立葉變換中，我們從觀察到的波形中截取適當(dāng)?shù)臅r間，并假設(shè)截取的波形是無限重復(fù)的信號。在傅里葉變換的早期，計(jì)算傅里葉變換需要大量的乘法。

然而，JWTurkey和JWCooley提出了一種通過取數(shù)據(jù)2的n次方來減少計(jì)算次數(shù)的方法。例如，如果數(shù)據(jù)數(shù)量為 1024，則 1024 x 1024 = 1,048,576 次計(jì)算將減少為 10,240 次。這種方法稱為快速傅里葉變換（FFT），是FFT的縮寫。

典型的波形可以用三個參數(shù)來描述：幅度、頻率（或周期）和相位（時間差）。通過將FFT應(yīng)用到這一原理并使用FFT分析儀，將橫軸為時間的輸入波形信號轉(zhuǎn)換為圖表，其中橫軸代表頻率，縱軸代表每個頻率處波形的幅度。

有關(guān) FFT 分析儀的其他信息

1. FFT分析儀與頻譜分析儀的區(qū)別

FFT 分析儀和頻譜分析儀的區(qū)別在于它們可以處理不同的頻率范圍。 FFT 分析儀可處理從 DC 到 100kHz 的低頻信號。另一方面，頻譜分析儀可處理 10kHz 至 10GHz 的非常寬的頻率范圍。

一些最新型號可以支持 DC 至 50GHz。用途上的區(qū)別在于，F(xiàn)FT 分析儀用于未知其具有何種頻率分量的情況，而頻譜分析儀則用于分析已知高頻信號（例如手機(jī)或 WiFi 發(fā)射器）的頻率分量。要使用的設(shè)備。

此外，從器件結(jié)構(gòu)上來看，傳統(tǒng)頻譜分析儀由模擬電路組成，而FFT分析儀則通過AD轉(zhuǎn)換器將獲得的波形數(shù)字化，然后進(jìn)行快速傅立葉變換處理并計(jì)算頻率強(qiáng)度分布。