5.2 Calcularea spectrului de frecvență
În multe aplicații, cunoașterea conținutului de frecvență al unui semnal oferă o perspectivă asupra sistemului care a generat semnalul. Informațiile astfel obținute pot fi utilizate în proiectarea podurilor, în scopul calibrării, pentru estimarea cantității de zgomot și vibrații generate de părți ale mașinilor și așa mai departe. Următorul exercițiu demonstrează modul de utilizare a VI-ului Amplitude and Phase Spectrum VI pentru a identifica două componente de frecvență.
Exercițiul 5-1
OBIECTIV: Calcularea spectrului de frecvență al unui semnal.
Panoul frontal
1. Deschideți Compute Frequency Spectrum VI găsit în biblioteca Lvspcex.llb. Două unde sinus de frecvențe 2 Hz și 10 Hz sunt suprapuse. Unda sinus de 10 Hz are o amplitudine de 2 V, iar unda sinus de 2 Hz au o amplitudine de 1 V. Frecvența de eșantionare este de 100 Hz și sunt generate 200 de puncte de date.
2. Comutați la diagrama bloc.
3. Examinați diagrama bloc.
Amplitude and Phase Spectrum VI (Analysis » Measurement subpalette) calculează spectrul de amplitudine și spectrul de fază al unui semnal din domeniu timp. Conexiunile la acest VI sunt prezentate mai jos.
Semnalul de intrare din domeniul timp este aplicat la comanda Signal (V). Magnitudinea și faza spectrului semnalului de intrare sunt disponibile la ieșirile Amp Spectrum Mag (Vrms) și Amp Spectrum Phase (radiani), respectiv.
Notă: Intrarea initial phase la Sine Wave VI este specificată în grade.
Notă: dacă unitățile semnalului de intrare din domeniul timp sunt în volți vârf (Vp), unitățile de magnitudinea spectrului de amplitudine sunt în volți rms (Vrms), Relația dintre unitățile este Vrms = Vp/√2 = 0,707*Vp.
4. Rulați VI-ul.
Graficul ar trebui să afișeze două vârfuri, unul la 2 Hz și celălalt la 10 Hz. Amplitudinea undei sinus de 2 Hz este 0,717 V, iar cea a formei de undă de 10 Hz este 1,414 V, ceea ce reprezintă valorile efective (rms) pentru formele de undă sinus de amplitudini 1 și, respectiv, 2 V. (RMS a formei de undă sinus = 0,707 * amplitudinea vârfului.)
5. Schimbați faza undelor sinus ajustând comenzile Initial Phase 1 și Initial Phase 2 și rulați VI-ul.
Observați vreo schimbare în forma de undă din timp? Spectrul?
6. Faceți parametrii ambelor unde sinus egali. Adică, setarea amplitudinii 1 = amplitudinea 2 = 2, frecvența 1 = frecvența 2 = 10, Faza inițială 1 = Faza inițială 2 = 0 și frecvența de eșantionare = 200, și rulați VI-ul.
Este amplitudinea vârfului din spectrul de putere valoarea pe care o așteptați?
7. Când ați terminat, închideți VI-ul. Nu salvați nicio modificare.
Sfârșitul exercițiului 5-1