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Forum: Digitale Signalverarbeitung / DSP FFT - Vielfache der Frequenzen wiederholen sich


Autor: Pete (Gast)
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Hallo zusammen,

ich habe grade ein allgemeines Verständnisproblem bezüglich FFT. Ich 
muss ein paar dynamische Kraftmessungen beim Bohren machen und habe 
meine Messanlage mal ohne Last betrieben. Da hat der dann irgend ein 
Rauschen im Zeitsignal gemessen. Als ich das ganze Mal einer FFT 
unterzogen hab, habe ich Peaks genau bei Vielfachen von 50 gefunden. 
Also 50, 100, 150, 200.... im ganzen Bereich bis 2000 Hz. Ich nehme mal 
an, dass das von der Netzfrequenz kommt, die beträgt ja 50 Hz. Nur jetzt 
versteh ich nicht so genau, warum das der Fall ist. Treten diese 
Vielfachen tatsächlich auf oder ist das nur eine Folge der FFT 
Berechnung?
Ein anderes Beispiel ist wenn die Frequenz des Bohrens beispielsweise 
150 Hz beträgt, dass dann auch ein Peak bei 300 Hz usw zu sehen ist, 
also auch wieder die Vielfachen. Wäre nett, wenn mir da mal jemand 
helfen könnte!

Autor: Sebastian Esch (s_esch)
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Das sind Oberwellen der - wahrscheinlich - Netzfrequenz und rühren 
daher, dass das Signal nich exakt harmonisch (= exakter Sinus) ist.

Autor: Pete (Gast)
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Das bedeutet also, dass das rechnungsbedingt nur im Spektrum der FFT 
auftritt und nicht im System selber oder?

Autor: Guest (Gast)
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Nein diese sind auch auf dem Originalsignal vorhanden, oder werden vllt. 
durch die messelektronik erzeugt.
Diese kommen von einer Nichtlinearität im System. Ob diese im 
"messgerät" oder im system selbst ist, kann man so nicht sagen.

http://de.wikipedia.org/wiki/Klirrfaktor

sprich, es ist wohl kein fehler der fft.

Autor: Harald D (Gast)
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Die FFTs sind eigentlich so genau, daß man sie keine Frequenzen zeigen, 
die nicht auch existieren. Die 50Hz x n sind sicher aus dem Netz oder 
der Ansteuerung in Verbindung mit der Motorrückwirkung.

Autor: Peter Diener (pdiener) Benutzerseite
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Es ist normal, dass die Oberwellen von 50 Hz im Drehmoment von 
elektrischen (Antriebs-)Maschinen zu finden sind. Das liegt bei 
Asynchronmaschinen am geometrischen Aufbau des Statorblechpakets. Je 
nach Aufbau und Anschluss kann man bestimmte Oberwellen aber vermeiden.

Grüße,

Peter

Autor: Kevin K. (nemon) Benutzerseite
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...insbesondere die 3. Oberwelle versucht man zu vermeiden, indem 
größere Motorn meist im Stern statt im Dreieck geschaltet werden.
Wie schnell hast du denn abgetastet? Ich denke mal, dass sich dein 
Spektrum, welches um 50Hz einen Peak zeigt, wiederholt, kommt aus der 
Faltung:
Multiplizierst du ein Signal im Zeitbereich mit einem anderen, so 
entspricht dies einer Faltung im Frequenzbereich. Wenn du nun ein Signal 
in konstanten Zeitabständen abtastest, ist dies mathematisch gesehen 
eine Multiplikation mit einer Folge an Impulsen. Wenn du dazu eine gute 
englische erläuterung lesen möchtest, lies dir ersteinmal das Paper "sin 
(x) / x Interpolation" von C. Rehorn durch: 
http://i.cmpnet.com/planetanalog/2009/02/Sin(x)x_Agilent.pdf
als weitere Lektüre kann ich dir dann "Signals and Systems" von M. 
Roberts empfehlen.

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