对于旋转机械，其振动和噪声信号的频率、幅度随着转速的变化而变化。旋转频率被称为基频，而基频的整数倍频率称为阶次频率。旋转机械通常由轴承、齿轮、风叶等构成，这些零部件发生振动时通常振动频率是旋转频率的整数倍，与阶次相对应。因此，从阶次谱可以分析出那个机械零件存在异常。

阶次分析需要一个转速通道，一个或多个噪声、振动通道。通过调节转速，分析不同转速时的噪声、振动频谱，生成转速、频率、幅度的色谱图，从中提取阶次谱。根据机械结构，选取关键阶次，一般以总值为参考进行限值，可对关键零部件进行质量状况评估、控制。

1、转速提取

转速提取是阶次分析的关键，必须保证转速信号与频谱分析信号的同步。AWA6290L/L+采集硬件,自带脉冲输入通道，内置转速算法，实时计算转速，并与原始噪声、振动采集数据同步上传，保证了转速信号与噪声信号的同步。

转速传感器包括光电型、霍尔型、振动信号、电源脉冲等，同时也支持汽车OBD等数字接口。如下图从左到右分别是光电型、霍尔型传感器和汽车OBD接口。

下表列举了主要的转速传感器优缺点及使用注意事项

通过AWA6290脉冲输入接口测量转速时，脉冲幅值需大于3V；默认每12个脉冲计算一次转速，当转速较低时，可增加脉冲源来增加计算速度。在阶次分析时，缓慢调速，可获得更好的转速与噪声频谱的对应关系及转速分辨率。

使用杭州爱测公司提供的光电、霍尔等转速采集模块，与AWA6290硬件配合，可实现多种模式转速测量，满足不同测量场合需要。

2、阶次谱

噪声、振动信号和转速信号在时域上同步采样计算，根据转速信号进行阶次跟踪，最终实现不同转速的阶次谱分析。

阶次谱的主要表达方式有：瀑布图、色谱图和阶次切片图。

  瀑布图以时间、频率、幅度三维坐标形式展现产品一段时间的频谱变化

   色谱图与瀑布图类似，将幅度以颜色深浅方式显示。

   阶次切片图根据转速信号，提取感兴趣的阶次以二维显示，更方便的进行分析

   阶次在线判断软件为满足生产线诊断应用开发，可与第三方软件通信，对指定阶次做限值判断，实现旋转机械的在线诊断。

3、阶次应用

传统的FFT分析方法对于稳态信号有很好的判断效果，能分辨出被测信号的频率成分，确定故障原因；加入转速信息，可与旋转机械的结构对应，查找故障点；通过对升速、降速状态的跟踪，更清晰的将与转速对应的频谱结构与固定频谱结构区分开来。

阶次分析方案已在汽车风机、总成，电机、发动机等旋转机械领域广泛应用，对产品的研发、生产提供有力支持。