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Date 2022-04-25
Title 【KARMA小學堂】CPB分析
CPB分析

在量測技術中有大量的分析和評估技術。眾所周知的例子是使用 FFT 進行頻譜分析、確定 AVG 和 RMS 或創建性能曲線。一種鮮為人知(但同樣有用)的方法是 CPB 分析,DEWETRON將在本文中更詳細地解釋它。

CPB分析,它是什麼?
CPB 是一個縮寫,代表恆定百分比帶寬。但是這是什麼意思?讓DEWETRON通過一一分析術語來解決這個問題:

  • 帶寬:帶寬描述了圍繞選定中心值的範圍。圍繞中心值 40 Hz 的 ±4 Hz 帶寬意味著DEWETRON考慮 36-44 Hz 範圍內的值。
  • 百分比:百分比帶寬不是以±4 Hz等絕對值的形式給出,而是以圍繞中心值的百分比形式給出。例如:帶寬百分比為 40 Hz 的 10 %。
  • 常數:常數表示所有量測值的帶寬相同。如果DEWETRON考慮 10% 的恆定百分比帶寬,這將對應於 40 Hz 中心值的 36-44 Hz 範圍。但是,在中心值為 80 Hz 的情況下,相同的恆定 10% 帶寬將覆蓋 72-88 Hz 的範圍。
理論講了這麼多,但 CPB 頻譜在實踐中是什麼樣子的呢?CPB 頻譜通常顯示為直方圖,其中各個條的寬度對應於恆定百分比帶寬。條的高度表示給定範圍內量測值的數量。
為了說明這一點,請考慮下圖。在這裡,您可以看到帶寬為 10 % 的 CPB 頻譜。通常以對數方式縮放 x 軸,否則條形會隨著頻率的增加而變寬(80 Hz 的 10% 比 40 Hz 的 10% 寬)。
CPB 頻譜示例

應用
上一章聽起來很理論的東西在聲學和振動工程中有許多應用。
例如,CPB 分析是檢測機器故障的最快、最經濟的方法之一。
不平衡、未對准或耦合問題通常出現在低頻的尖峰中。正是在這些低頻下,CPB 分析提供了最高精度。
另一方面,高頻也有噪聲,通常在很寬的頻率範圍內延伸。這主要與潤滑和摩擦問題有關。CPB 分析在此較高頻率範圍內僅提供低分辨率,但這對於廣泛分佈的噪聲已足夠,從而節省了計算能力和記憶體儲存空間。
在將 CPB 分析與非常相似的快速傅里葉變換分析 (FFT) 進行比較時,這些優勢尤其明顯。在 FFT 分析中,為每個頻率計算相應的幅度,並且在低頻和高頻上以相同的精度完成。因此,當不需要高分辨率時,FFT 的效率非常低。然而,相比之下,FFT 包含大量可以高精度讀取的診斷數據。這對於某些應用至關重要,例如確定諧波振盪。

OXYGEN – CPB 分析變得簡單
在分析頻率時,DEWETRON經常談論倍頻程分辨率。八度音程是一個起源於音樂並定義頻譜的術語。一個八度音程包括八個音調,其中第八個音調的頻率是第一個音調的兩倍。技術人員已採用此倍頻程方案來指示 CPB 分析中的帶寬。
DEWETRON 開發的OXYGEN 軟體非常適合 CPB 分析。OXYGEN 為您提供根據 EN61260 定義的倍頻程、第三倍頻程或第十二倍頻程分辨率之間的選擇。您還可以定義最大頻率並實施 A、B、C 或 D 頻率加權。結果是具有自由定義的參考值和電平的幅度或分貝譜。
此外,您還可以使用 OXYGEN 計算並輸出所有量測箱的能量總和或量測時間的平均值。這種量測的外觀取決於您,因為您可以根據自己的意願設計界面。你可以在這裡看到一個例子:
OXYGEN CPB 分析的量測屏幕
對於振盪和振動分析,DEWETRON不僅提供 OXYGEN 軟體,還提供各種測試和量測系統。您可以在這裡找到DEWETRON的數據擷取系統。
 


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