Я всегда считал, что порядковый спектр нужен для спектрального анализа вибрации при изменяющейся частоте вращения машины. Разве не так?

Вы правы, одна из важнейших областей применения порядковых спектров – анализ вибрации при нестабильной частоте вращения, позволяющий как раз выделять синхронные с частотой вращения периодические компоненты (ряды гармоник, пропорциональных этой частоте)
Еще одно естественное применение – выделение этих гармоник из шумов, позволяющее более точно определять амплитуды этих гармоник. В обычном спектре (автоспектре) сигнала из-за несовпадения частоты гармонических составляющих с частотой, строго соответствующей середине соответствующей полосы спектра ошибка измерения амплитуды может доходить до 3дБ (40%). И если для сильных гармонических составляющих спектра существует (и используется в некоторых приборах) алгоритм корректировки этой ошибки по форме линии в спектре, то для слабых составляющих он не работает

В чем тогда разница между порядковым и синхронным спектром.

В чем тогда разница между порядковым и синхронным спектром.

Уважаемый Руслан,

Эту разницу проще всего объяснить на примере цифрового преобразования Фурье.
Оно комплексное – и после преобразования вещественных цифровых отсчетов спектр будет комплексным. Для того чтобы вывести спектр на экран в понятном для оператора виде вместо вещественной и мнимой части каждой частотной составляющей на экран выводится только модуль (квадратный корень из суммы квадратов вещественной и мнимой части, т.е. СКЗ составляющей). Дальше, если в сигнале заметную часть составляют случайные составляющие, несколько спектров усредняются.
Так вот именно в этом усреднении и разница. В усредняемых порядковых спектрах определяется СКЗ по всем спектрам, т.е. информация о мощности случайных (несинхронных) составляющих сохраняется и после усреднения.
В усредненном синхронном спектре независимо усредняется вещественная и мнимая части, т.е. усредненные несинхронные составляющие сигнала по мере увеличения количества усреднений стремятся к нулю. После этого усреднения определяется модуль (в каждой частотной полосе) и СКЗ каждой синхронной составляющей спектра, т.е. информация о мощности (и СКЗ) случайных и несинхронных составляющих пропадает. Зато в синхронном спектре можно определить для каждой кратной частоте синхронизации составляющей ее фазу относительно начала синхронизирующего импульса.

Не до конца, но стало более-менее понятно. Хочется еще понять, как перейти от обычного автоспектра к порядковому или синхронному?

Не до конца, но стало более-менее понятно. Хочется еще понять, как перейти от обычного автоспектра к порядковому или синхронному?

Уважаемый Руслан,

Такой переход невозможен, для того, чтобы получить порядковый или синхронный спектр, нужен сам первичный сигнал, из которого берутся отсчеты не равномерно во времени, как при получении обычного автоспектра, а в зависимости от длины интервалов между синхронизирующими импульсами. Причем так, чтобы количество отсчетов между ними всегда было одно и то же, соответственно нужен и второй канал, который принимает эти синхроимпульсы (например, импульсы с датчика оборотов)
Кроме того, из сохраненного автоспектра, как правило, невозможно восстановить сам сигнал с помощью обратного преобразования Фурье, так как обычно хранится спектр не в комплексной, а в вещественной форме, получаемой с помощью квадратичного (нелинейного) преобразования.
Но если хранится в цифровой форме и сам сигнал вибрации, оцифрованный с постоянной частотой дискретизации (с равными интервалами между отсчетами), можно передискретизировать сигнал под измерение синхронных спектров, для этого есть специальные программы.