Inline FFT-Darstellung vom Messwerten

Produktanfrage

Einsatzbereich

Wiederkehrende periodische Störeinflüsse stellen gerade in der Produktion von Hochfrequenzkabeln eine Herausforderung dar und müssen daher identifiziert werden. Aber auch bei Anlagen die nicht zur Produktion von Hochfrequenzprodukten genutzt werden kann eine Suche nach periodischen Signalen Aufschluss über den Verschleiß der Mechanik liefern (Prediktive Maintainance). Bei Hochfrequenzprodukten kommt der Umstand hinzu, dass sich periodische Störungen letztendlich auch als gleichbleibend widerkehrende Abweichungen im Kabel abbilden können. In solchen Fällen sind bestimmte Frequenzbereiche betroffen, was dazu führen kann, dass das produzierte Kabel seine Anforderungen nicht erreicht.

Umsetzung

Mit Hilfe einer schnellen Fourier Transformation kurz FFT lassen sich eingelesene Messwertverläufe in ihre Frequenzbestandteile umrechnen. Die Umrechnung ist aufwendig und der Aufwand steigt mit höherer Auflösung enorm, was klassische Algorithmen schnell an ihre Grenzen bringt. Durch Einsatz eines FPGA wurde eine spezielle FFT Verschaltung realisiert, die für diese Aufgabe optimiert ist und daher sowohl eine hohe Auflösung, als auch eine hohe Abtastung schafft. So lassen sich Störfrequenzen sehr genau detektieren.

Vorteile

Trotz der sehr genauen 16-Bit Abtastung mit 10kHz über 6 Kanäle wird die FFT 100 mal in der Sekunde durchlaufen was zu einer Darstellung von 8192 Frequenzanteilen (pro Kanal) führt, wobei hier die Maximalwerte einer jeden Frequenz beachtet werden. So kann sichergestellt werden, das sowohl hohe als auch niedrige Störfrequenzen dargestellt werden.

Eigenschaften

Das Gerät verfügt über eine integrierte Weboberfläche in der die Frequenzwerte in einem klassischen Frequenzgraphen aber auch in einem Wasserfalldiagramm dargestellt werden. Die Abtastfrequenz und die Fensterfunktionen lassen sich wählen, die Kanäle benennen und skalieren. Bei der Darstellung lassen sich einzelne Kanäle ein- und ausblenden. Der Graph verfügt sowohl über eine klassische Zoomfunktion als auch über eine Suchfunktion für Maximalwerte in einem frei definierbaren Bereich. Die einzelnen Messwerte lassen sich per Mauscursor exakt auswählen und ablesen. Die Anzeige lässt sich pausieren und es können die letzten drei Verläufe aufgerufen werden.

  • 6 Kanäle
  • bis zu 10kHz analoge Abtastrate
  • 16-Bit analoge Auflösung 0..10V
  • 14-Bit Fensterbereich (FFT Auflösung beträgt somit 8192 Datenpunkte)
  • 4 Fensterfunktionen
    • Square
    • Hanning
    • Flat-Top
    • Blackmann-Harris
  • Netzwerkanschluss
  • Stromversorgung per USB (<10W)
Fertigstellung November 2023
Kunde Kurre Spezialmaschinenbau GmbH