JP2000321123A - 振動波解析装置 - Google Patents

振動波解析装置

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JP2000321123A
JP2000321123A JP11134864A JP13486499A JP2000321123A JP 2000321123 A JP2000321123 A JP 2000321123A JP 11134864 A JP11134864 A JP 11134864A JP 13486499 A JP13486499 A JP 13486499A JP 2000321123 A JP2000321123 A JP 2000321123A
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JP
Japan
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data
vibration wave
wave data
vibration
dummy
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JP11134864A
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English (en)
Inventor
Masaki Goto
正貴 後藤
Mitsuru Oda
充 小田
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Akashi Corp
Original Assignee
Akashi Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 振動波データの取込時間を長くせずに、精確
な周波数や振幅、位相を得ること出来る振動波解析装置
を提供することである。 【解決手段】 振動に起因した単一周波数の振動波デー
タを解析する振動波解析装置(1)において、前記振動
波データを所定のサンプリング周波数で取り込む振動波
データ取込手段(2)と、前記振動波データ取込手段に
よって取り込まれた振動波データに、一定の値のダミー
データを付加し、全データ数を2n 個にするダミーデー
タ付加手段(3)と、前記ダミーデータが付加された振
動波データに対し、高速フーリエ変換を行う高速フーリ
エ変換手段(4)と、を備えた。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、振動試験機などで
計測された振動波データ等の振動波解析装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、製品等の耐震性を評価する振動試
験機が知られている。かかる振動発生機で計測されるデ
ータは、サイン波等の波形データ(振動波データ)であ
る。そして、このようなサイン波を振動波解析装置内に
取り込んで分析し、その周波数や振幅、位相を高速フー
リエ変換(FFT)により求めていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで、一般に、か
かる振動波データの解析に当たっては、サンプリング周
波数とサンプリング点数(分解能)をどの位にするかが
重要になる。即ち、精確なデータを求めるためには分解
能を細かくするとよいが、分解能を細かくすると、周波
数や振幅、位相の測定分解能は上がるが、振動波データ
の取込時間がかかってしまい、制御の応答速度が遅くな
ってしまうという問題がある。一方、例えば、図4に示
すように、分解能を粗くすると、振動波データの取込時
間は短くなるが、振動波データの波形は角張って滑らか
でない。この振動波データを高速フーリエ変換処理する
と、データ数が少ないので、波形のピークが捉えられ
ず、精確な周波数が得られないという問題がある。
【0004】本発明は上記問題点を解決するためになさ
れたものであって、振動波データの取込時間を長くせず
に、より精確な周波数や振幅、位相を得ることが出来る
振動波解析装置を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、請求項1記載の発明は、振動に起因した単一周波数
の振動波データを解析する振動波解析装置(1)におい
て、前記振動波データを所定のサンプリング周波数で取
り込む振動波データ取込手段(2)と、前記振動波デー
タ取込手段によって取り込まれた振動波データに、一定
の値のダミーデータを付加し、全データ数を2n 個にす
るダミーデータ付加手段(3)と、前記ダミーデータが
付加された振動波データに対し、高速フーリエ変換を行
う高速フーリエ変換手段(4)と、を備えたことを特徴
としている。
【0006】請求項1記載の発明によれば、振動波デー
タ取込手段によって取り込まれた振動波データに、ダミ
ーデータ付加手段によって一定の値のダミーデータが付
加され、このダミーデータが付加された振動波データに
対し、高速フーリエ変換がなされる。従って、見かけ上
のデータ数が増えることにより、FFTの分解能が高ま
ることとなって、振動波データの取込時間を長くせず
に、単一周波数の振動波データの精確な周波数や振幅、
位相を得ること出来る。即ち、実際に取込む振動波デー
タの数を増やすとデータの取込時間が増大して解析に要
する時間が増えてしまうが、所定数且つ所定の値のダミ
ーデータを付加することにより、データ取込時間を増や
すことなく、FFTする際の分解能を高めることが出来
ることとなって、従来の振動波データの解析に比べて、
短時間でかつ高精度の解析結果を得ることが出来る。
【0007】ここで、ダミーデータの値は、一定の値で
あればよく任意の値でよい。付加するダミーデータの数
は、付加後の全データ数が2n 個(nは整数)であれ
ば、特に限定するものではない。また、全データ数が多
い程、精確な値が得られる。振動波は、単一の周波数の
サイン波である。また、振動波データは、変位、速度、
加速度の何れのデータでもよい。
【0008】請求項2記載の発明は、請求項1記載の振
動波解析装置において、前記ダミーデータの値として0
(ゼロ)を用いることを特徴としている。
【0009】請求項2記載の発明によれば、請求項1記
載の発明と同様の効果が得られることは無論のこと、特
に、ダミーデータの値として0(ゼロ)を用いているの
で、ゼロ以外のダミーデータを付加した場合に比べて、
振動波データに与える影響を少なくすることが出来、デ
ータ処理をより簡易に行える。即ち、0(ゼロ)以外の
値をダミーデータとして用いた場合には、振動波データ
に対して、直流成分のデータを付加することになるの
で、データ処理の段階でこの影響を除去する処理が必要
となるが、0(ゼロ)を付加した場合には、そのような
データ処理を必要としないので、よりデータ処理が容易
となる。
【0010】
【発明の実施の形態】以下、図を参照して本発明に係る
振動波解析装置の実施の形態を詳細に説明する。図1
は、本発明に係る振動波解析装置の要部構成を模式的に
示したブロック図である。図1に示す振動波解析装置1
は、振動試験機、地震計等の振動波データを出力する装
置に接続されるものであって、内部に、データ取込装置
2(振動波データ取込手段)、ダミーデータ付加装置3
(ダミーデータ付加手段)、FFT装置4(高速フーリ
エ変換手段)などを備えている。前記データ取込装置2
は、図示しない振動試験機によって計測されたアナログ
のサイン波の振動波データを、所定のサンプリング周波
数で、且つ所定のサンプリング点数でA/D変換して取
り込む。ここで、サンプリング周波数は、分析すべき周
波数の2倍以上とする。
【0011】前記ダミーデータ付加装置3は、データ取
込装置2によって取り込まれた振動波データに、同数の
ダミーデータを付加し、全データ数を2n 個にする。ダ
ミーデータとしては、「0」を用いる。従って、振動波
データは、見かけ上2倍となる。ダミーデータとして、
「0」を用いることにより、サイン波である振動波デー
タに与える影響を極力少なくすることが出来、データ処
理をより簡易に行える。即ち、ゼロ以外の値をダミーデ
ータとして用いた場合には、振動波データに対して、直
流成分のデータを付加することになるので、データ処理
の段階でこの影響を除去する処理が必要となるが、
「0」を付加した場合には、そのようなデータ処理を必
要としないので、よりデータ処理が容易となる。
【0012】前記FFT装置4は、前記ダミーデータ付
加装置3によってダミーデータが付加された振動波デー
タに対し、高速フーリエ変換処理を行い、処理結果デー
タを生成する。生成された処理結果データは、図示しな
い振動制御装置或いは表示装置などに出力される。ここ
で、高速フーリエ変換処理は、周知の離散的フーリエ変
換式をプログラム化したものを装置内に組み込んで処理
する。
【0013】次に、上記説明した振動波解析装置1によ
る振動波データのデータ処理について図を用いて説明す
る。まず、図2に示すように、従来技術で説明した振動
波データと同一の振動波データを、データ取込装置2で
A/D変換して取り込む。次いで、この振動波データ
に、同数のダミーデータ(「0」のデータ)をダミーデ
ータ付加装置3し、全データ数を2n 個にする。
【0014】次いで、FFT装置4により、このダミー
データが付加された振動波データに対し、高速フーリエ
変換処理を行う。その結果は、図2に示すように、ダミ
ーデータを付加して高速フーリエ変換処理することによ
り分解能を細かくすることが出来るので、点線で示した
従来の振動波データの解析結果に比べて、より分解能の
高い結果となって、この結果から得られる周波数、振
幅、或いは位相の値も高精度なものとなる。
【0015】また、この結果を模式的に示したのが、図
3であり、振動波データの取込個数と同数の「0」のダ
ミーデータを付加して全データ数を2n 個にすれば、分
解能が2倍となる。従って、実際に取込む振動波データ
の数を増やすとデータの取込時間が増大して解析に要す
る時間が増えてしまうが、ダミーデータを付加すること
により、データ取込時間を増やすことなく、FFTする
際の分解能を高めることが出来ることとなって、従来の
振動波データの解析に比べて、短時間でかつ高精度の解
析結果を得ることが出来る。
【0016】なお、上記実施の形態においては、付加す
るダミーデータの数は、実際の振動波データの2倍とし
たが、これに限らず、全データ数が2n 個であればいく
つでもよい。
【0017】
【発明の効果】請求項1記載の発明によれば、振動波デ
ータ取込手段によって取り込まれた振動波データに、ダ
ミーデータ付加手段によって一定の値のダミーデータが
付加され、このダミーデータが付加された振動波データ
に対し、高速フーリエ変換がなされる。従って、見かけ
上のデータ数が増えることにより、FFTの分解能が高
まることとなって、振動波データの取込時間を長くせず
に、単一周波数の振動波の精確な周波数や振幅、位相を
得ること出来る。即ち、実際に取込む振動波データの数
を増やすとデータの取込時間が増大して解析に要する時
間が増えてしまうが、所定数且つ所定の値のダミーデー
タを付加することにより、データ取込時間を増やすこと
なく、FFTする際の分解能を高めることが出来ること
となって、従来の振動波データの解析に比べて、短時間
でかつ高精度の解析結果を得ることが出来る。
【0018】請求項2記載の発明によれば、請求項1記
載の発明と同様の効果が得られることは無論のこと、特
に、ダミーデータの値として0(ゼロ)を用いているの
で、ゼロ以外のダミーデータを付加した場合に比べて、
振動波データに与える影響を少なくすることが出来、デ
ータ処理をより簡易に行える。即ち、0(ゼロ)以外の
値をダミーデータとして用いた場合には、振動波データ
に対して、直流成分のデータを付加することになるの
で、データ処理の段階でこの影響を除去する処理が必要
となるが、0(ゼロ)を付加した場合には、そのような
データ処理を必要としないので、よりデータ処理が容易
となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る振動波解析装置の要部構成を模式
的に示したブロック図である。
【図2】取り込んだ振動波データにダミーデータを付加
した状態の波形と、振動波データ及びダミーデータを高
速フーリエ変換処理した時の処理後の波形データを模式
的に示した図である。
【図3】本発明を内容を説明するための図である。
【図4】取り込んだ振動波データの波形と、振動波デー
タを高速フーリエ変換処理した時の処理後の波形データ
を模式的に示した図である。
【符号の説明】
1 振動波解析装置 2 データ取込装置(振動波データ取込手段) 3 ダミーデータ付加装置(ダミーデータ付加手段) 4 FFT装置(高速フーリエ手段)

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 振動に起因した単一周波数の振動波デー
    タを解析する振動波解析装置において、 前記振動波データを所定のサンプリング周波数で取り込
    む振動波データ取込手段と、 前記振動波データ取込手段によって取り込まれた振動波
    データに、一定の値のダミーデータを付加し、全データ
    数を2n 個にするダミーデータ付加手段と、 前記ダミーデータが付加された振動波データに対し、高
    速フーリエ変換を行う高速フーリエ変換手段と、 を備えたことを特徴とする振動波解析装置。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の振動波解析装置におい
    て、 前記ダミーデータの値として0(ゼロ)を用いることを
    特徴とする振動波解析装置。
JP11134864A 1999-05-14 1999-05-14 振動波解析装置 Pending JP2000321123A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007139699A (ja) * 2005-11-22 2007-06-07 Tokyo Electric Power Co Inc:The 周波数解析方法
CN103840372A (zh) * 2012-11-19 2014-06-04 日本特殊陶业株式会社 火花塞的制造方法
US11185248B2 (en) 2017-04-11 2021-11-30 Korea Advanced Institute Of Science And Technology MRI approach of multiple times to repeat for detection of neuronal oscillations

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007139699A (ja) * 2005-11-22 2007-06-07 Tokyo Electric Power Co Inc:The 周波数解析方法
CN103840372A (zh) * 2012-11-19 2014-06-04 日本特殊陶业株式会社 火花塞的制造方法
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Effective date: 20050304