PAK Rotational analysis　回転機器の解析

モータやエンジンなどの回転機器から発生する音・振動問題を評価・解析するために、様々な手法が用いられています。音・振動の解析で一般的に使用されているFFT解析の他に次数比解析やトラッキング解析が回転機器の解析によく使われている手法になります。
PAKシステムでは回転機器から発生する音・振動を解析・評価するうえで重要な機能である以下のような解析ツールを備えています。

回転パルスの精度
精度の良い回転パルスを計測する事により音・振動（もしくはトルク変動など）が発生する回転数や各回転角度、複数の歯車が組み合わさった構造体のような場合には各回転体の回転変動や時間遅れなどを正確に把握する事が可能になります。
PAKシステムのハードウェアMK2では回転パルスを精度良く計測する為に回転パルスを50MHzでカウントする事が可能です。

上図は6kHzの方形波（青色）を48kHzでサンプリングした図になります。この波形に対し、48kHzのサンプリングでレベルトリガが適用した場合（赤色）、50MHzのサンプリングでレベルトリガを適用した場合（緑色）を比べると48kHzの場合はトリガが適用されるレベルが大きく違っていますが、 50MHzの場合はほぼ同じレベルでトリガが適用されている事が分かります。このトリガが適用されるレベル差により回転パルスを精度良く計測し、回転数・角度情報を正確に把握できるかが決まります。例えば、１回転60パルスを出力するエンコーダを使い計測を行った場合、以下のような差があります。

1回転　60パルスの場合
　6000rpm →6000Hz (約167μs)
　48kHz (20.8μs)でサンプリングすると最大12.5%の誤差
　50MHz (0.02μs)でサンプリングすると最大0.012%の誤差

クランクアングル関連解析（回転角度解析）
回転機器の回転に起因する音・振動問題を考えるには回転数毎に対する評価だけでなく、角度毎の評価も必要になります。PAKシステムのクランクアングル関連解析（回転角度解析）では、ガイドパルス（カムパルス）とアングルパルス（クランクパルス）を用いて、音、振動、指圧信号などを入力する事で簡単にクランクアングル関連解析（回転角度解析）を行うことが可能です。