FFTコンパレーター CF-4700A New
これから周波数スペクトルによる合否判定を始めようとしているお客様に
CF-4700A FFTコンパレーターは、製品の音や振動による精密な品質検査に最適なライン判定機です。当社が長年培ってきたFFTによる周波数解析技術を搭載することで、問題となる特徴的な周波数成分を抽出し、良否判定を行います。
前機種である CF-4500 にある周波数成分の大きさや波形の形状での判定機能に加えて、周期的に変動する音や振動の変動量を抽出して、その変動量で判定することができる変動成分抽出機能を搭載しました。この機能は音や振動の周波数レベルではなく周期的に変動する、その変動量による判定機能です。この機能により、モーターを用いた機器が稼働する際に発生する「ギー」といった濁り音や「カタカタ」といったビビリ音などでの合否判定ができます。さらに変動成分抽出機能に含まれているバンドパスフィルタとエンベロープ機能を用いたベアリングの振動監視や、モニタ機能（ヘッドホン出力）による振動の可聴化による聴感的な確認も行えます。
簡単な操作で判定範囲を設定することができる判定アシスト機能を新たに搭載しました。
合否それぞれの計測データファイルから音や振動のレベル差を読み取り、判定ブロックを設定するので、初めて周波数スペクトルで合否判定を行おうとしているお客様でも、簡便にブロックを設定することができるようになっています。
特長
4つのコンパレート機能で製品の良否を判定
判定エリアを設定して特徴的な周波数の信号レベルから合否判定するブロックコンパレーター機能
波形の形状から合否判定するシェイプコンパレーター機能（オプション）
回転速度を変化させて特定次数のレベル変化から合否判定するトラッキング機能（オプション）
うなりやビビリなどの周期的な変動に起因する音や振動の変動量を抽出して合否判定する変動成分抽出機能（オプション）
その他の機能
良品／不良品の周波数特性の違いから判定範囲の設定を行う判定アシスト機能
単位校正を自動で行えるTEDSセンサー対応（Ver.0.9、Ver.1.0の加速度センサー、マイクロホンに対応）
定電流駆動型（CCLD）センサー使用時のケーブル断線やコネクタ不良を自動検知する断線検知機能
測定データや測定条件をUSBメモリへコピー
シーケンサ用に、総合および個別ブロックの判定結果をオープンコレクタで出力。入力I/Oに割り当てたコマンド群により本機をコンロトール（最大9入力）
電源バックアップ機能による主電源ラインのダウン時の計測データの消失防止（オプション）
機能紹介
1. ブロックコンパレーター （周波数レベルで判定）
ブロックコンパレーターは、任意の周波数とレベルで範囲設定したブロック（領域）により判定を行う機能です。着目する信号のピーク値やレベルなどが、設定した条件で合致するか否かを判定します。信号の判定方法には、レベル・ピークレベル・ピークマックス・インサイドマックス・パーシャルオーバーオール・面積含有率の6種類があります。判定ブロックの設定は、波形上で画面にタッチしながらのドラッグ操作、またはリスト表示上での数値入力により可能です。
関連機能：ブロックコンパレーター機能 
判定基準演算アシスト機能
2. シェイプコンパレーター（波形の形状で判定）
シェイプコンパレーターは、波形の形状で合否判定する機能です。時間波形に現れる微妙な変化やスペクトルの形状の差異に対して、判定ラインを設けて判定する事ができます。時間波形では瞬間的なノイズによる誤判定を防ぐため、判定レベルを超えたデータ点数が設定値以下あればノイズとみなし判定対象から外すこともできます。
関連機能：CF-0472 シェイプコンパレーター機能 
3. トラッキング波形のシェイプコンパレーター（波形の形状で判定）
回転機器の振動 ・騒音対策では、どの回転速度で振動や騒音が大きくなるか、その原因として回転機を構成するどの部品から振動や騒音が発生しているかを計測・解析することが重要です。CF-4700A FFTコンパレーターでは、回転速度の変動に追従し回転に起因する振動、騒音成分を抽出し、そのレベルの値または変化の様子から機器の良否を判定する事ができます。
関連機能：CF-0472 シェイプコンパレーター機能
CF-0471 トラッキング機能
4. 変動成分抽出機能（特定帯域の周波数成分の変動量で判定）
変動成分抽出機能は、特定の周波数帯域の信号の大きさの”変動の量”を抽出する前処理機能です。大きさが変動することによって発生する異音や異常振動の判定に効果があり、モーターを用いた機器が稼働する際に発生する[ギ―」といった濁り音や「カタカタ」といったビビリ音などの合否判定の前処理として使えます。また、変動成分抽出機能に含まれているバンドパスフィルタ、エンベロープ機能を用いたベアリングの振動監視や、モニタ機能（ヘッドホン出力）による振動の可聴化なども行えるようになります。
関連機能：CF-0473A 変動成分抽出機能
5. 電源バックアップ（不意な電源供給ダウンへの対策）
生産現場では、ライン主電源の不意な瞬時停電や大きな電圧低下が起きることがあります。本オプションの装着により、ラインの主電源が落ちても本機が正常に終了するだけの電源を自己確保するため、別途無停電電源を用意する必要がなくなります。また、あらかじめ起動コンディションを設定しておけば、電源復旧時に再度計測条件を設定し直す必要もありません。この機能を使うことで、ラインの主電源ON/OFFで電源の集中管理も可能になり、本機の電源ON/OFFは不要になります。
関連機能：CF-0478A 電源バックアップ機能
前面・背面パネル
システム構成
アプリケーション例
ドアミラーの開閉時にモーターの回転ムラ等があると周期変動成分を持つ濁った異音が発生する場合があります。そこで、ドアミラーの開閉状態の音をMI-1235 1/2インチ計測用マイクロホン + MI-3111 マイクロホンプリアンプ 計測し、変動成分抽出機能を用いて周期的な変動を抽出し、その変動量で異音の有無を判定します。変動成分抽出機能を用いることで単なるレベルの大小では判断できない音を判定できる場合があります。
使用機能： CF-0473A 変動成分抽出機能
ベアリングの軸受に損傷が発生すると、異常振動が起こります。転がり軸受に取り付けた加速度検出器からの信号を CF-4700A FFTコンパレーターに入力します。オプションの変動成分抽出機能に含まれるバンドパスフィルタで損傷により発生する振動の周波数帯域にフィルタをかけ、エンベロープ機能により損傷の部位に応じた基本周波数を解析します。その周波数の振幅で軸受の状態を監視し、メンテナンス時期を判定します。また、ヘッドホン出力により音を聞いてフィルタを設定する事ができます。
使用機能： CF-0473A 変動成分抽出機能
トランスミッションの振動信号をトラッキング解析し、そのレベルで品質管理を行います。トランスミッション試験機の回転制御コントローラから回転パルスを受けてトラッキング解析を行います。アイドリングから 最高出力まで回転速度を変動させた時の振動をNP-3000シリーズ プリアンプ内蔵型加速度検出器で計測し、噛合い次数の回転トラッキング解析を行います。解析されたトラッキングデータに任意の判定ラインを設け、トランスミッションのOK/NGを判定します。
使用機能： CF-0471 トラッキング機能＋ CF-0472 シェイプコンパレーター機能
金属部品（鋳造部品など）はヒビや割れによって叩いた時に発生する音の周波数スペクトルが変わります。そこで、金属部品を糸で吊るすなど自由振動状態にして、打撃加振した際の放射音で検査します。ハンマで加振した時に発生する音を LA-4440 積分平均形精密騒音計で収音し、AC出力から CF-4700A FFTコンパレーターに入力して周波数解析します。良品と不良品で異なるスペクトルの形状から、シェイプコンパレーターの形状を設定してOK/NG の判定を行います。
使用機能： CF-0472 シェイプコンパレーター機能
電源基板上にある電子部品からは電源周波数や高周波数の音が発生することがあります。そこで、暗騒音の影響を避けるために簡易無響箱を使用して、電源基板から発生する異常音を計測します。無響箱内に設置したMI-1235 1/2インチ計測用マイクロホン＋MI-3111マイクロホンプリアンプで基板からの音を捉え、その信号をCF-4700A FFTコンパレーターに入力して周波数解析します。異常の出る周波数を含む形状で判定ブロックを設定し、スペクトルの面積含有率でOK/NGを判定します。
使用機能： ブロックコンパレーター機能
自動車のスライドドア機構に内蔵されたハーネス装置など、機械部品では動作時に異常な音が発生することがあります。そこで、簡易防音箱内にセットしたハーネス装置のモーターを駆動させて、ハーネスを巻き取る際に発生する音を計測します。防音箱内のLA-1410 積分平均形普通騒音計で騒音レベルを確認するとともに騒音計からのAC出力信号を CF-4700A FFTコンパレーターに入力して周波数解析します。特定帯域のパーシャルオーバオールレベルから比較判定を行います。
使用機能： ブロックコンパレーター機能
ターボファンにアンバランスが生じると、振動センサーからの信号が大きくなります。そこで、ターボファンを回転させた状態での振動を測定しま す。NP-3000シリーズ プリアンプ内蔵型加速度検出器からの信号を用いてCF-4700A FFTコンパレーターで注目する周波数帯域と判定レベルを決め、判定ブロックを設定します。判定方法はピークマックスを選択し、設定したブロックエリア内に波形のMAX値（極大値）が存在すればOK、 存在しなければNGと判定します。
使用機能： ブロックコンパレーター機能
デジタル I/O
| デジタル I/O | 推奨接続回路 /仕様 | |
|---|---|---|
| DIGITAL INPUT 次の機能を割り当てて使用します。 ･ コマンド割り当てによるコントロール （最大9端子） ･ パネルコンディションの選択（4端子） ･ 判定ブロックの切替え（4端子） |
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入力タイプ ：接点またはオープンコレクタ にて駆動（コモン一括絶縁） 論理 ：負論理（Lo=1、Hi=0） |
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STATUS OUTPUT を出力する接点端子です。 |
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| 出力タイプ ：オープンコレクタ （独立4点 各信号絶縁） 出力耐圧 ：30 V 出力電流 ：最大25 mA（シンク） コレクタ飽和電圧 ：1.0 V以下 論理 ：負論理（Lo=1、Hi=0） 適合コネクタ ：FK-MC 0,5/8-ST-2,5 （Phoenix Contact 社製 標準付属品） |
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| COMP OUTPUT 20個の判定設定から任意の5個を選択し、 その結果を出力する接点端子です。 |
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| 出力タイプ ：オープンコレクタ （5点+コモン 一括絶縁） 出力耐圧 ：30 V 出力電流 ：最大25 mA（シンク） コレクタ飽和電圧 ：1.0 V以下 論理 ：負論理（Lo=1、Hi=0） 適合コネクタ ：FK-MC 0,5/6-ST-2,5 （Phoenix Contact 社製 標準付属品） |
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仕様
■入力部
| 汎用入力 | |
| 入力チャンネル数 | 1 CH |
|---|---|
| 入力端子形状 | C02 型（BNC） |
| 入力形式 | シングルエンド、絶縁 |
| 入力インピーダンス | 1 MΩ±0.5 %、100 pF以下 |
| 入力結合 | DCまたはAC（0.5 Hzにて－3 dB±0.3 dB） |
| センサー用電源電流（CCLD） | +24 V、4 mA |
| TEDS機能 * 注） | IEEE 1451.4 Ver.0.9、Ver.1.0の加速度センサー、マイクロホンに対応 TEDS Ver. 0.9 （0：加速度センサー、12：マイクロホン） TEDS Ver. 1.0 （25：加速度センサー、27：マイクロホン） |
| 最大入力電圧 | 30 Vrms (42.4 Vpeak) |
| 絶対最大入力電圧 | AC 70 Vrms 1分間（50 Hz） |
| 入力電圧レンジ | 1 Vrms、31.62 Vrms（2レンジ） |
| DCオフセット | -60 dB フルスケール以下（オートゼロON、DC結合時） |
| 振幅フラットネス | ±0.1 dB |
| 高調波歪 | -90 dB以下（標準・オプションフィルタOFF時） |
| フルスケール確度 | ±0.1 dB以内（1 kHzにおいて） |
| エイリアシング | -90 dB以下 |
| 振幅リニアリティ | ±0.0015 %以内（フルスケールにおいて） |
| 入力レベルモニタ | 過大入力で赤色LED点灯（レンジフルスケールの95 %で点灯） |
| ダイナミックレンジ | 110 dB 以上 （800ライン、レクタンギュラウィンドウ、100回加算平均） |
| A/D変換器 | 24 bit ⊿Σ型 |
| 外部トリガ入力 | |
| 入力端子形状 | C02 型（BNC） |
| 入力電圧範囲 | ±12 V |
| 入力インピーダンス | 100 kΩ |
| 入力結合 | DCまたはAC |
| 入力周波数範囲 | 0～300 kHz（帯域外フィルタ330 kHz －3 dB） |
| 外部サンプル入力 | |
| 入力端子形状 | C02 型（BNC） |
| 入力電圧範囲 | ±12 V |
| 入力インピーダンス | 100 kΩ |
| 入力結合 | DCまたはAC |
| 入力周波数範囲 | 0～300 kHz（帯域外フィルタ330 kHz －3 dB） |
| アナログフィルタ | |
| ハイパスフィルタ（HPF） | カットオフ周波数（固定） 1、3、10 Hz 10 Hzは振動シビアリティ規格フィルタ準拠（3次バタワース、ISO 2954） |
| 10 Hz は振動シビアリティ規格フィルタ準拠（3次バタワース、ISO 2954） | |
| ローパスフィルタ（LPF） | カットオフ周波数（固定） 1 k、10 kHz 1 kHzは振動シビアリティ規格フィルタ準拠（3次バタワース、ISO 2954） |
| 1 kHzは振動シビアリティ規格フィルタ準拠（3次バタワース、ISO 2954） | |
| デジタルフィルタ | |
| 周波数重みフィルタ | A特性、C特性（IEC 61672-1:2013 Class1、ANSI S1.4-2014/Part1 Class1、JIS C 1509-1:2017 クラス1 (フィルタ形状において適合) 準拠） |
* 注） 他社製TEDS対応センサーをご使用の場合: センサー内部にあるTEDS専用チップの種類によってはTEDS情報を読込めない場合があります。
1：他社製センサーの購入をご検討されている場合、各社TEDS対応センサーメーカまたは販売店へご相談いただき動作確認をお願いします。
2：お持ちのTEDS対応センサーを弊社TEDS対応の計測器でご使用になりたい場合、当社デモ品にて動作確認をお願いします。
（最寄の当社営業所へご連絡ください）
■ 表示装置
| サイズ | 8.4 型 |
|---|---|
| 解像度 | 800 × 600 ※ |
| 方式 | TFTカラー液晶 抵抗膜式タッチパネル装備 |
| 輝度調整 | ON/OFF 2段階 |
| 照明（バックライト） | LED |
※ TFTカラー液晶ディスプレイは非常に高度な技術を駆使して作られておりますが、非点灯、常時点灯などの 画素（ドット）が存在することがあります。有効ドット数の割合は800×600ドットの99.999 ％以上です。見る角度や温度変化によって色むらや明るさのむらが見える場合がありますが、これらは故障ではありませんので、交換・返品はお受けいたしかねます。あらかじめご了承ください。
■ 分析部
| 周波数レンジ | 1 Hz ～ 40 kHz |
|---|---|
| サンプリング点数/分析点数 | 256/100、512/200、1024/400、2048/800、4096/1600、 8192/3200、16384/6400 |
| リアルタイム解析 | 40 kHz（16384点以下、内部サンプル時） |
| オーバーラップ処理 | MAX、75 %、66.7 %、50 %、25 %、0 %、任意 |
| ウィンドウ関数 | レクタンギュラ、ハニング、フラットトップ |
| 時間軸波形処理機能 | 1階/2階微分、1重/2重積分 絶対値変換、DCキャンセル、トレンド除去、スムージング |
| FFT演算 | 32ビット浮動小数点（IEEE単精度フォーマット） |
| トリガ機能 | |
| トリガレベル | －99～99 （単位：%） デフォルト値=25 % |
| ヒステリシスレベル | 0～99 （単位：%） デフォルト値=2 % |
| ポジション | ±8191 |
| トリガモード | フリー、リピート、シングル、ワンショット |
| スロープ | +、－、± |
| トリガソース | CH1、外部トリガ入力 |
| 平均化機能 | |
| 平均化設定回数 | 1～65535回 |
| 平均化設定時間 | 0.1～999.9秒（0.1秒刻み） |
| 時間領域 | 加算平均、指数化平均 |
| 周波数領域 | 加算平均、指数化平均、ピークホールド、Maxオーバーオール |
| 振幅領域 | ヒストグラム加算平均 |
| 平均化制御機能 | A/Dオーバーキャンセル |
| 処理関数 | |
| 時間領域 | 時間軸波形 |
| 周波数領域 | パワースペクトル、フーリエスペクトル、 1/1オクターブ（束ね）、1/3オクターブ（束ね） |
| 振幅領域 | 振幅確率密度関数、振幅確率分布関数 |
■ コンパレーター機能
| 判定モード | 連続モード、シングルモード |
|---|---|
| 判定結果出力 | 総合判定結果、指定した最大5つのブロックまたはシェイプの個別判定結果 |
| データ自動保存 | NG時または全測定結果のいずれか |
| タイマー機能 | 開始遅延時間指定、判定実行時間指定 0～255秒、1秒単位 |
| ブロックモード | |
| 対象波形 | パワースペクトル、1/1オクターブ（束ね）、1/3オクターブ（束ね）、次数スペクトル |
| 最大設定ブロック数 | 20ブロック |
| 判定方法 | レベル、ピークレベル、ピークMAX（極大値）、 インサイドMAX、 パーシャルオーバーオール、面積含有率 ブロック毎に判定方法を指定可能 |
| 判定基準 | 全ブロックNG判定、１ブロック判定 |
| シェイプモード（CF-0472オプション） | |
| 対象波形 | 時間軸波形、パワースペクトル、1/1オクターブ（束ね）、 1/3オクターブ（束ね）、 次数スペクトル、トラッキング線図 |
| 最大設定規格線数 | 20本 |
| 判定基準 | 範囲指定、レベル指定 |
■ メモリ機能
| 記録装置 | 本体内部ストレージ、USBメモリまたはSDカードドライブを選択可 |
|---|---|
| データファイル | 最大9990データ DAT、TXT、BMP、TRC 4種の形式で同時記録可能（TXT、BMP、TRC は選択式） |
| パネルコンデションメモリ | 計測条件を記憶・呼び出し（最大50種類） |
■ インターフェース
| USB | |
| ポート数 | 2 USB3.0 USBメモリ、キーボード、無線LANモジュール ※ 推奨品を参照 |
|---|---|
| SDカード | |
| ポート数 | 1 SD、SDHC、SDXC対応 容量128 GB ※ 推奨品を参照 |
| LAN | |
| ポート数 | 1 10BASE-T／100BASE-TX／1000BASE-T リモートデスクトップ、外部コントロール、ファイル共有（内部ストレージ） |
| RS-232C | |
| ポート数 | 1 |
| 通信速度 | 1,200～115,200 bps |
| デジタルI/O | |
| 入力（Input） | |
| 入力数 | 9点＋コモン（絶縁耐電圧42.4 Vpeak） |
| 適合コネクタ | FK-MC 0,5/10-ST-2,5 |
| 入力機能 | コマンド割り当てによるコントロール（最大9種） 判定ブロック切り替え（選択4ブロック） パネルコンディション選択（15種） |
| 出力（Status Output） | |
| 出力数 | 独立4点（各信号絶縁、絶縁耐電圧42.4 Vpeak） |
| 適合コネクタ | FK-MC 0,5/8-ST-2,5 |
| 出力機能 | BUSY、OK、NG、ERR |
| 出力（Comp Output） | |
| 出力数 | 5点＋コモン（絶縁耐電圧42.4 Vpeak） |
| 適合コネクタ | FK-MC 0,5/6-ST-2,5 |
| 出力機能 | 個別判定出力（任意の5個） |
■ 一般仕様
| 電源定格 | DC 16 V 3.3 A |
|---|---|
| ACアダプタ | 電源定格： AC 100-240 V 50/60 Hz 消費電力：65 VA以下 / 150 VA以下（CF-0478A電源バックアップ機能搭載 : バッテリー充電時） |
| 使用温度範囲 | 0～40 ℃（湿度 20～80 %RH、結露なきこと） |
| 保存温度範囲 | －10～+50 ℃（湿度20～80 %RH、結露なきこと） |
| 外形寸法 | 220（W）× 185（H）× 220（D） mm（ハンドル、スタンド、突起部除く） |
| 質量 | オプション非装着時 約2.8 kg オプション装着時 約3.3 kg （CF-0473A 変動成分抽出機能、 CF-0478A 電源バックアップ機能搭載時、バッテリーパック含む） |
| 本体冷却 | 自然空冷（FANレス） |
| 適合規格 | CE マーキング |
| 耐振動 | 9.8 m/s2（周波数10～150 Hz、XYZ各方向） |
| 耐衝撃 | 400 m/s2（作用時間11 ms） |
| 付属品 | ・ACアダプタ x 1 (PS-P20023、VM1391-VM1700 (2 m)) ・取扱説明書 x 1 ・CD-ROM x 1（リファレンスガイド、ユーティリティ、外部コントロール用DLL等） ・SDカード x 1（アップデート専用 512 MB） ・端子台コネクタ 3種類 x 1 （FK-MC 0,5/10-ST-2,5、FK-MC 0,5/8-ST-2,5、FK-MC 0,5/6-ST-2,5） ・フェライトコア x 1（星和電機製：E04SR301334） |
オプション機能
■ CF-0473A 変動成分抽出機能（バンドパス・エンベロープ・モニタ機能）
| アナログフィルタ |
|
||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ヘッドホン出力 |
|
||||||||
| 付属品 | フェライトコア x 1（星和電機製：E04SR200932） |
■ CF-0478A 電源バックアップ機能
| バッテリー | リチウムイオン2次電池 本体に内蔵（着脱可能） |
|---|---|
| 充電時間 （電源バックアップ機能が有効になる時間） |
約10分～30分（バッテリ残量0 % 、充電時温度範囲10 ℃～35 ℃ において）本体稼働時のみ充電 |
| バッテリ交換時期 | 約2年 （使用方法および保存方法によって交換時期は上記より短くなる場合があります。） |
| 付属品 | バッテリ x 1 |
価格
| 型名 | 品名 | 価格（税込） |
|---|---|---|
| CF-4700A | FFTコンパレーター | （ ） |
| CF-0471 | トラッキング機能 | （ ） |
| CF-0472 | シェイプコンパレーター機能 | （ ） |
| CF-0473A※ | 変動成分抽出機能 （バンドパス・エンベロープ・モニタ機能） | （ ） |
| CF-0478A※ | 電源バックアップ機能 | （ ） |
| CF-0470AJ | リファレンスガイド（和文） | （ ） |
| CF-0470AE | リファレンスガイド（英文） | （ ） |
| セキュリティ対策ソフトウェア | （ ） |
※ 本体納入後に追加する場合は、追加作業費￥40,000（税抜き）が必要です。
関連情報
最終更新日:2023/09/12