LOR(lines of resolution, 해상도, 라인수)와 Picket fence효과
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텔레비전의 화면해상도는 화면이 얼마나 선명하게 나타
낼 수 있는지를 가늠하는 용어이다
. 진동분석을 위한 스펙트럼 분석화면에서도 해상도라는 단어를 자주 사용한다
. 스펙트럼 그래프에서 진폭을 의미하는 세로축은 동적범위
(Dynamic range)로 신호를 모두 표현할 수 있는 최대간격이므로 최소간격의 해상도를 의미하기도 해서
Resolution(분해능
, dB)으로도 부르고 있다
. 이와 유사하게
스펙트럼의 가로축은 주파수의 최소간극을 마찬가지 해상도로 표현하는데 LOR(lines of resolution)이라고 하며 ‘라인수’라고 흔히 부른다. 이 라인수는 주파수간 간격을 직접적으로 세분화할 수 있는 능력을 의미하므로 라인수가 높을수록 선명하게 표현할 수 있다
. 그러나 라인수가 너무 높으면 측정시간이 아주 많이 증가하게 된다
.
라인수와 차단효과(LOR, Picket fence)
최대주파수(Fmax)를 라인수(LOR)로 나누면 최소라인간의 간격Bw(Bandwidth, 대역폭)을 나타내는데 이 것은 작을수록 선명하고 좋지만 측정시간 t와 역수의 관계를 가지므로 적당한 라인수를 선택하는 것을 연습해야 한다. 예를들면 1000Hz까지 측정할 때에 1000line으로 후처리하면 1초가 걸린다. 그리고 최소 주파수간 간격은 1Hz가 되는 것이다. 하지만 이렇게 하면 10Hz와 10.9Hz를 구분할 수 없게 된다. 다른 예를들면 전기기인 진동주파수 60Hz와 3580RPM으로 회전하고 있는 1X TS(59.66Hz)를 구분하여 분석하려면 적어도 최소주파수간 간격(Bw)이 0.34Hz의 0.5배는 되어야 한다. 또한 여기에 변수가 있는데 window(창함수)를 씌울경우에는 창함수의 보정상수(hanning-1.5)를 추가로 나누어 주어야 정확한 주파수들을 볼 수 있는 것이다. 이런 경우는 특히 전기적결함을 확인할 때, Beat주파수를 분석할 때, 유사설비군의 보강간섭을 분석할 때 반드시 알고 있어야 하는 신호분석에 관련된 지식이다. 즉, 유도모터의 맥동이 문제가 되어 이를 분석할 때 10초가 걸렸다면 잘못한 측정이다. 평균화를 생략하더라도 모터의 전기문제라면 1개의 블록사이즈를 분석하려면 최소한 2분이상 측정시간이 소요된다. 주파수가 이렇듯 근처에 있을 경우에 beat파형이 발생하고 스펙트럼에서는 하나의 주파수가 파동의 간섭을 통해서 진폭이 커지고 작아짐을 반복한다. 이 것은 실시간 FFT분석기를 통해 스펙트럼화면에서 확인할 수 있을 것이다. 분석자는 이 두개의 주파수를 화면에서 분리하여 볼 수 있어야 한다.
한편, ‘차단효과(Picket fence)’는 팬스 틈새 너머로 반대편 물체의 현상을 보는 것을 의미한다. 팬스 사이의 간격이 너무 좁으면 물체를 정확히 볼 수 없다. 즉, 이 LOR의 부족으로 연속 스펙트럼 파형을 ∆f 마다의 이산적인 간격으로 밖에 볼 수 없는 것이다. 이를 해결하려면 분해능을 높여야 한다. 즉, 라인수를 높여야 한다.
키워드
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frequency, block size, line수, bandwidth, Fmax
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