如何利用是德示波器FFT功能分析振動信號

在現代工業設備的運行維護中，振動信號分析是實現故障預警與預測性維護的關鍵技術。是德科技（Keysight）示波器憑借其強大的快速傅里葉變換（FFT）功能，能夠將時域振動信號轉化為頻域頻譜，直觀展現信號的頻率成分與幅值分布，為工程師提供精準的診斷依據。以下是利用是德示波器FFT功能分析振動信號的完整流程與技巧。

一、信號采集與準備工作

首先，將振動傳感器牢固安裝在待測設備的關鍵部位，如電機軸承或齒輪箱外殼，確保信號傳遞真實可靠。將傳感器輸出接入是德示波器的輸入通道（如CH1），并選擇合適的探頭類型與衰減比。為避免直流偏置影響頻譜分析，建議設置為“AC”耦合模式。同時，確認信號幅值在示波器量程內，防止過載損壞設備。

二、啟用FFT功能并配置參數

按下“Math”或“Analysis”鍵，進入FFT分析模式。選擇輸入通道為振動信號所在通道，并設置合適的頻率范圍。例如，若關注10kHz以內的振動成分，可將Span設為20kHz，中心頻率設為10kHz。為提高頻率分辨率，應盡量增加記錄長度（采樣點數），但需權衡分析速度。

窗函數的選擇至關重要。對于持續振動信號，推薦使用漢寧窗（Hanning Window），可有效減少頻譜泄漏，提升頻率幅值測量精度。若需高幅值精度，可選用平頂窗；瞬態信號則適用矩形窗。

三、頻譜分析與故障識別

啟用“Peak Hold”或“頻譜平均”功能，增強微弱信號的可辨識度。觀察頻譜圖中出現的峰值頻率，若在設備轉頻、倍頻或固有頻率處出現顯著幅值，可能預示不平衡、不對中或軸承損傷等故障。例如，2倍頻峰值可能反映不對中問題，而高頻諧波則可能指向齒輪嚙合異常。

利用“Marker”功能定位峰值，讀取其頻率與幅值，并與設備正常狀態下的基準頻譜對比。若某頻率成分幅值顯著升高，即為潛在故障征兆。

四、結果保存與后續處理

分析完成后，可通過USB接口將波形與頻譜圖導出為CSV或圖像格式，便于生成報告或導入專業分析軟件進一步處理。建議建立設備振動檔案，定期對比歷史數據，實現趨勢化管理。

五、注意事項

定期校準探頭與示波器，確保測量精度；

設置合適的采樣率，避免混疊；

在穩定工況下采集信號，減少干擾。

綜上，借助是德示波器的FFT功能，工程師可高效完成振動信號的頻域分析，精準識別設備隱患，為工業設備的安全運行保駕護航。