如何利用是德示波器FFT功能分析振动信号

在现代工业设备的运行维护中，振动信号分析是实现故障预警与预测性维护的关键技术。是德科技（Keysight）示波器凭借其强大的快速傅里叶变换（FFT）功能，能够将时域振动信号转化为频域频谱，直观展现信号的频率成分与幅值分布，为工程师提供精准的诊断依据。以下是利用是德示波器FFT功能分析振动信号的完整流程与技巧。

一、信号采集与准备工作

首先，将振动传感器牢固安装在待测设备的关键部位，如电机轴承或齿轮箱外壳，确保信号传递真实可靠。将传感器输出接入是德示波器的输入通道（如CH1），并选择合适的探头类型与衰减比。为避免直流偏置影响频谱分析，建议设置为“AC”耦合模式。同时，确认信号幅值在示波器量程内，防止过载损坏设备。

二、启用FFT功能并配置参数

按下“Math”或“Analysis”键，进入FFT分析模式。选择输入通道为振动信号所在通道，并设置合适的频率范围。例如，若关注10kHz以内的振动成分，可将Span设为20kHz，中心频率设为10kHz。为提高频率分辨率，应尽量增加记录长度（采样点数），但需权衡分析速度。

窗函数的选择至关重要。对于持续振动信号，推荐使用汉宁窗（Hanning Window），可有效减少频谱泄漏，提升频率幅值测量精度。若需高幅值精度，可选用平顶窗；瞬态信号则适用矩形窗。

三、频谱分析与故障识别

启用“Peak Hold”或“频谱平均”功能，增强微弱信号的可辨识度。观察频谱图中出现的峰值频率，若在设备转频、倍频或固有频率处出现显著幅值，可能预示不平衡、不对中或轴承损伤等故障。例如，2倍频峰值可能反映不对中问题，而高频谐波则可能指向齿轮啮合异常。

利用“Marker”功能定位峰值，读取其频率与幅值，并与设备正常状态下的基准频谱对比。若某频率成分幅值显著升高，即为潜在故障征兆。

四、结果保存与后续处理

分析完成后，可通过USB接口将波形与频谱图导出为CSV或图像格式，便于生成报告或导入专业分析软件进一步处理。建议建立设备振动档案，定期对比历史数据，实现趋势化管理。

五、注意事项

定期校准探头与示波器，确保测量精度；

设置合适的采样率，避免混叠；

在稳定工况下采集信号，减少干扰。

综上，借助是德示波器的FFT功能，工程师可高效完成振动信号的频域分析，精准识别设备隐患，为工业设备的安全运行保驾护航。