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A 回答 (2件)
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No.2
- 回答日時:
>FFT処理し、パワースペクトルの平方根をとれば、
ある周波数での変位量が求められる?
と理解してよいのでしょうか?
私はそう理解しています。
なお、床振動とあるので建築分野のようですから、一度大崎順彦著の「新・スペクトル解析入門」(鹿島出版)あたりを読むとよいと思います。読んで損はない本ですので。
計測の手順を示しておくと、実際センサーは電圧により計測を行うと思います。
ディジタル離散値の問題にはエリアジング(サンプリング周波数以上の高周波による影響)が絡みますので、通常は以下の手順で計測を行います。
センサーから電圧出力
電圧信号にアンチエリアジングフィルターをかける(FFTアナライザーは標準装備しているが、パソコンなどのA/D変換器にはついていないので、そのような機種を用いている場合は注意が必要で)
A/D変換
窓関数をかける
FFTによりフーリエ変換
パワースペクトル、振幅スペクトルを算出
電圧信号と物理量の単位変換(係数をかける)
p-p値かrms値の選択
デシベルまたは物理量表示
振幅の算出が正しくできているかどうかは、正弦波を入力してみればわかります。正しく計算されていれば、正弦波の周期のところにピークがでてその値が正弦波の振幅にほぼ一致しているはずです。
なお、dB表示をする場合は、ピーク値(最大値)ではなくRMS(実行値)ですね。
日本では計量法により10^-5m/sが基準値となっていますが、国際的には基準値としては10^-6が使用されていますので、海外の論文などと比較する場合は注意が必要です。
また応答倍率を示す場合にもdBは使われています。
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No.1
- 回答日時:
excelはどうなっているかよくわかりませんが、FFTによって得られた結果には、実数部xと虚数部yがあります。
パワースペクトルはx^2+y^2で求められます。
加速度表示はパワースペクトルの平方根を求めることにより求まります。多少分野によって用語が異なりますが、これをフーリエ振幅スペクトルと呼んだりします。
dBは表示する値のある基準に対する比の自然対数に10をかけた値なので、基準を何にするかわからないと答えようがありませんが、計量法における振動加速度レベルの場合、1mgal=10^-3gal(gal=cm/sec)を基準値にすることになっています。
ご回答いただきありがとうございます。
例えば床振動であれば、
時間-加速度(加速度センサを用いた場合)を測定し、
⇒周波数-パワースペクトル(FFT処理で 実数x+虚数y)
⇒周波数-加速度 (x^2+y^2)^1/2
⇒周波数-dB( ※20log(測定した加速度(m/sec^2)/10^-5) )
いう理解でよろしいでしょうか。
基準(μm、光量など)が何であれ、
パワースペクトルの平方根をとれば、
その周波数での強度が基準とした単位系で表現できる・・・
例えば、変位計での変位測定でも、
FFT処理し、パワースペクトルの平方根をとれば、
ある周波数での変位量が求められる?
と理解してよいのでしょうか?
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