Die Hüllkurve ist ein weiteres Analysewerkzeug der Schwingungsanalyse. Sie ist ein Zwischenschritt bevor die Fourier Transformation ausgeführt wird. Sie macht weitere Frequenzen sichtbar, die ohne die Hüllkurve nicht direkt in der Fourier Transformation erkennbar sind.

Um eine angemessene Hüllkurve erstellen zu können, muss zunächst das Rohsignal angepasst werden. Dabei handelt es sich um eine Gleichrichtung des Signals, sodass nur noch positive Schwingungsanteile enthalten sind. Die negativen Anteile werden demnach an der Abszisse gespiegelt. Die Hüllkurve ergibt sich dann aus der Verbindung der Maxima des Signals. Die erhaltene Hüllkurve wird zur näheren Untersuchung ebenfalls einer Fourier Transformation unterzogen.

Hüllkurve eines gleichgerichteten Signals
Abbildung 1: Hüllkurve eines gleichgerichteten Signals

Liegt eine modulierte Schwingung vor, wird in der Fourier Transformation des Rohsignals lediglich die Trägerfrequenz und die Seitenbänder im Abstand der Modulationsfrequenz angezeigt, wie es in Abbildung 2 zu sehen ist. Mit der Hüllkurve lässt sich die Modulationsfrequenz direkt mit deren Amplitude anzeigen.  Abbildung 3 zeigt, dass mit der Hüllkurve die Modulationsfrequenz direkt ermittelt werden kann. Im Gegensatz zu der FFT des Originalsignals ist dafür die Trägerfrequenz nicht in der Hüllkurve vertreten.

Fourier Transformation ohne Hüllkurve
Abbildung 2: Fourier Transformation ohne Hüllkurve
Fourier Transformation der Hüllkurve
Abbildung 3: Fourier Transformation der Hüllkurve

Das ist besonders dann vorteilhaft, wenn die Trägerfrequenz eine sehr hohe Frequenz aufweist. Handelt es sich um eine auf einen Stoß modulierte Frequenz, kann die Stoßfrequenz beispielsweise bei 8 kHz liegen. Um diese vernünftig abtasten zu können, benötigt es eine sehr hohe Abtastfrequenz des Sensors.

Ist die Modulationsfrequenz jedoch eine niedrigere Frequenz, kann diese mit der Hüllkurve auch dann dargestellt werden, wenn die Abtastfrequenz nicht ausreicht, um die Trägerfrequenz korrekt zu messen. Ist die Modulationsfrequenz, wie die eines Stoßes also nicht von Interesse, muss der Sensor auch keine so große Abtastfrequenz aufweisen.