對振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行頻譜分析,應(yīng)在對轉(zhuǎn)速進(jìn)行跟蹤并實(shí)現(xiàn)恒角度增量采樣――即階次跟蹤采樣的基礎(chǔ)上完成。本系統(tǒng)的信號(hào)采集板提供一路風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào),海寧帶式過濾器對振動(dòng)信號(hào)的等角度增量采樣可以通過信號(hào)分析過程中的同步重采樣實(shí)現(xiàn),即對實(shí)測中每個(gè)周期內(nèi)的振動(dòng)信號(hào)采用相同的點(diǎn)數(shù)進(jìn)行重采樣,每個(gè)周期的時(shí)長通過實(shí)測的轉(zhuǎn)速信號(hào)進(jìn)行同步。
對振動(dòng)信號(hào)的同步重采樣過程如下:①獲得原始振動(dòng)信號(hào)序列和轉(zhuǎn)速信號(hào)序列;②通過轉(zhuǎn)速信號(hào)判斷每一個(gè)實(shí)際振動(dòng)周期在振動(dòng)信號(hào)序列中的范圍;③對每一個(gè)周期范圍內(nèi)的信號(hào)序列進(jìn)行重采樣:設(shè)原始振動(dòng)信號(hào)序列總點(diǎn)數(shù)為N,總周期數(shù)為m,則令重采樣序列的總點(diǎn)數(shù)為2n,每一周期點(diǎn)數(shù)為2n/m,其中n滿足2n<N<2n+1,重采樣序列中每一個(gè)新采樣點(diǎn)由原始振動(dòng)序列時(shí)域中最相近的兩原始采樣點(diǎn)線性插值取得;將得到的經(jīng)過重采樣的振動(dòng)信號(hào)序列進(jìn)行FFT等進(jìn)一步分析。
數(shù)字濾波器實(shí)驗(yàn)結(jié)果使用標(biāo)準(zhǔn)振動(dòng)源(160Hz,RMS=1g)對信號(hào)分析預(yù)處理過程中引入的巴特沃斯數(shù)字濾波器進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。未經(jīng)過同步重采樣直接進(jìn)行FFT的振動(dòng)信號(hào)其頻譜有明顯的泄露,振動(dòng)中心頻率的能量向其他頻率點(diǎn)分散導(dǎo)致利用頻譜測出的振幅偏小。而由于采樣過程存在的隨機(jī)性,以及采樣起點(diǎn)和終點(diǎn)可能采到非整周期的波形,直接進(jìn)行FFT產(chǎn)生的頻譜泄露現(xiàn)象也存在隨機(jī)性。