Hallo an alle, im Zuge eines Wohnzimmeruhr-Projektes verwende ich einen generischen Doppelofen-OCXO mit 10 Mhz "clipped sinewave"-Output. Das Problem: Nachts ist das Fenster sperrangelweit offen, sprich es treten täglich starke Temperaturdifferenzen auf. Dem wollte ich entgegensteuern, indem der OCXO samt Basisplatine (Mitsamt Sinus zu TTL-Level Konverter) mittels Thermostat und viel Steinwolle auf 35 °C temperiert wird. Der Quarz selbst ist SC-geschliffen und wird bei ca. 60 °C intern betrieben. Die Recherche hat jedoch erbracht, dass zusätzliche Wärmequellen zu einem internen Überhitzen und folglich starken driften führen können (Quelle: http://www.conwin.com/pdfs/AN2093.pdf). Jetzt die Frage: Warum ist das so? Der Quarz wird laut Datenblatt im zulässigen Temperaturfenster betrieben, wie sollte sich da der innere Ofen überhitzen? Bevor ich den Thermostaten installiere, würde ich natürlich gerne wissen, ob das Sinn macht oder ich die Situation verschlimmbessere. MfG, ein stiller Mitleser
Ein Doppelofen SC-OCXO fuer eine Uhr, weil man zu faul ist die Uhr hin und wieder zu stellen? Krass. Ich bin in der Tat auch zu Faul meine Uhr zu stellen, und verwende daher das Mobiltelephon, welches eine Atomuhr hintendran hat. Dafuer ist die Uhrzeit gratis. Wenn ich mal von der gewuenschten Telephon Funktionalitaet ausgehe. Die Zeitumstellung ist von selbst. Egal, du wird auch diese SC-OCXO mindestens Uhr zwei mal pro Jahr stellen muessen. Die Zeitumstellung, und allenfalls Stromausfaelle. Daher waere eine Funkuhr passender. Die muss man nur zwei Mal im Jahr neu stellen.
Der Doppelofen hat einen langsamen Regler innendran, welcher es nicht mag, wenn die Umgebung zu schnell weglaeuft. Versuch mal einen einfachen Ofen.
Hallo, nein ich bin kein Troll, aber Hobbybasteleien im Bereich der Elektronik haben bei mir des Öfteren einen Hang zum Übertreiben - ist ja nur ein Hobby, es soll ja Spaß machen. Das Stellen der Uhr erfolgt über GPS, demnach ein GPSDO. Das heißt entweder 1) einen Einzelofen benutzen (Müsste ich ja quasi nur umlöten) oder ginge auch 2) wirklich warten, bis sich auf der Basisplatine das thermische Gleichgewicht eingestellt hat, danach erst Quarz anschwingen lassen? MfG, ein stiller Mitleser
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NurEineIdee schrieb: > Hallo an alle, > > Der Quarz selbst ist SC-geschliffen und wird bei ca. 60 °C intern > betrieben. > Nö, die 60° sind der äussere Ofen, der innere hat 92,5°. OCXOS sind üblicherweise von -20 bis 70° Umgebungstemperatur spezifiziert. Es gibt auch welche mit erweitertem Temperaturbereich, mit eingeengtem sind mir keine bekannt und auch kein SC Schnitt mit Umkehrpunkt bei 60°. Auch in deinem verlinkten PDF gehen die Temperaturen bis fast 90°. Siehe Bild. Es ist schon nicht einfach mit den zwei Regelungen und da willst du noch eine dritte hinzufügen ?. Der "schlechteste" von den 3 Oszillatoren im Bild hat für den Bereich wo du ihn betreibst (0..40°) eine Abweichungg der Drift von ca 0,01 ppm und das willst du verbessern ?.
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Warum nicht einfach den OCXO so völlig unelektronisch nur in Steinwolle packen?
Georg A. schrieb: > Warum nicht einfach den OCXO so völlig unelektronisch nur in Steinwolle > packen? Glasswolle würde ich direkt nicht nehmen. Aber ein Gehäuse mit viel Masse das thermisch träge ist aussen herum. Das dämpft schnelle Schwankungen der Temperatur den Rest macht die vorhandene Regelung.
NurEineIdee schrieb: > Nachts ist das Fenster sperrangelweit offen, sprich > es treten täglich starke Temperaturdifferenzen auf. Und Du WEISST bereits aufgrund von Messungen, dass sich das negativ auf die Stabilität auswirkt? Andernfalls ist das hier... > Dem wollte ich entgegensteuern, indem der OCXO samt > Basisplatine (Mitsamt Sinus zu TTL-Level Konverter) > mittels Thermostat und viel Steinwolle auf 35 °C > temperiert wird. ...nämlich das Lösen von Problemen, die sich überhaupt nicht stellen -- und das ist selten erfolgreich.
Wenn du GPS hast benoetigst du den OCXO nicht mehr, denn das GPS bringt ja schon die Zeit. Atomgenau. Ein GPSDO hat die beiden immer in sync. Falls das GPS ausfallen sollte, nennt sich das dann Failover. Dann benoetigst du nur einen Stratum 3 Clock. Was nicht so schwierig ist. Ich koennt zB den https://www.digikey.com/product-detail/en/taitien/TTCATLJANF-10.000000/1664-1187-ND/6126994 empfehlen, der kann fuer 15$ gleich Stratum 3. Sofern mit einem langsamen PLL richtig angesteuert. Also noch einen Stratum 3 PLL controller wie den AD9548.
NurEineIdee schrieb: > im Zuge eines Wohnzimmeruhr-Projektes verwende ich einen generischen > Doppelofen-OCXO mit 10 Mhz "clipped sinewave"-Output. Das Problem: > Nachts ist das Fenster sperrangelweit offen, sprich es treten täglich > starke Temperaturdifferenzen auf. Aha. Und du glaubst daß das ein Problem sein könnte? Statt blind zu glauben, solltest du vielleicht lieber versuchen, zu wissen. Du könntest ja z.B. messen, wie sich die Umgebungstemperatur auf die Frequenz deines DOCXO auswirkt. Oder als allerersten Schritt wenigstens mal ins Datenblatt schauen. Aber nachdem man in Innenräumen die Temperatur nur seltenst unter 5°C fallen läßt (dann springt die Frostschutz-Automatik eines Thermostat- Ventils an) sind deine "starken Temperaturdifferenzen" wohl eher gar nicht so stark. Sehr wahrscheinlich ist das also gar kein Problem, sondern nur ein "Problem". > Dem wollte ich entgegensteuern, indem > der OCXO samt Basisplatine (Mitsamt Sinus zu TTL-Level Konverter) > mittels Thermostat und viel Steinwolle auf 35 °C temperiert wird. Du willst also einen dritten Ofen um den zweiten Ofen bauen, der dann wiederum den innersten Ofen mit dem Quarz enthält? Blöde Idee. > Die Recherche hat jedoch erbracht, dass zusätzliche Wärmequellen zu > einem internen Überhitzen und folglich starken driften führen können > Warum ist das so? Weil es eine Obergrenze der (Umgenungs)temperatur gibt, bei der du den OCXO betreiben kannst. Bei höherer Temperatur versagt die interne Regelung. Sie kann ja nur heizen, nicht kühlen und ein bißchen extra Leistungsaufnahme und folglich Heizung ist auch immer vorhanden. Was du natürlich machen kannst (und die Hersteller empfehlen das auch ausdrücklich) ist den OCXO thermisch von der Umgebung zu isolieren. Die Pins also nicht an eine riesige Massefläche löten. Und das Gehäuse nicht das (wohl gar metallische) Gerätegehäuse berühren lassen. Wahrscheinlich reicht schon das Gehäuse deiner Uhr mitsamt der enthaltenen Luft als Isolation. > Der Quarz wird laut Datenblatt im zulässigen > Temperaturfenster betrieben Ja. Aber eben ohne zusätzliche externe Heizung. Wenn es außen zu warm ist, steigt auch die Innentemperatur. Und irgendwann ist der Quarz dann halt nicht mehr im zulässigen Fenster. Es geht dabei nicht mal so sehr darum, daß der Quarz kaputt geht. Aber er altert dann halt sehr viel schneller. Für die übliche Anwendung dieser Frequenznormale ist das ähnlich fatal wie kaputt. Für eine Uhr ist das alles aber vollkommen albern. Hol dir die Zeit per Funk. DCF77 oder GPS. Je nachdem wo die Uhr funktionieren soll. DCF77 schenkt dir sogar die Sommerzeitumschaltung mit. Die automatische Zeitumschaltung ist mir sehr viel wichtiger als die Ganggenauigkeit.
Danke für alle Antworten! das PDF bezieht sich leider auf einen anderen Quarz, das "Prachtstück", welches ich mein eigen nennen darf, muss ich erst eingehend auf seine Eigenschaften hin überprüfen, da das Datenblatt lediglich 2 Seiten umfasst und wichtige Informationen fehlen. Ich hätte den Frequenzdrift vom Quarz jetzt im Thermoschrank gemessen, aber eure Antworten suggerieren ja schon, das ein dritter Regelkreis hier Blödsinn wäre. Dann lasse ich den Thermostaten weg und bemühe mich um eine saubere Versorgungsspannung und optimale Auskopplung, den Rest muss ein passives thermisches Design (Zugluftabschirmung, etc.) lösen. Das Problem mit dem GPS bisher ist der wahnsinnig schlechte Empfang durch zwei Betondecken, hier muss ich evtl. mit einer externen, aktiven Antenne nachhelfen (Was auch doof aussieht). Danke auch für den Link! MfG, ein stiller Mitleser
NurEineIdee schrieb: > Es handelt sich um einen Epson Toyocom TCO-6920N. Das Datenblatt ist doch gar nicht so schlecht. Tempco ±5E-10 garantiert von -30 .. +70°C - warum sollte es da Probleme bei deinem Temperaturbereich von vielleicht +5 .. +30°C geben? Die Heizung hat auch ordentlich Bumms. Bei 12V bis 1A - das sind 12W Heizleistung. Wenn da noch ein Gehäuse drum herum ist, heizt der die Luft im Inneren im Nu ordentlich auf. Das wäre mein erster Test: einen Temperaturfühler mit ins Gehäuse und schauen, wie weit die Temperatur da drinnen überhaupt fällt.
Danke Axel, das wäre ein guter Test, Thermoelement mit Kapton an das Gehäuse und einfach mal ein paar Tage mitloggen. Wie gesagt - ich verzichte lieber auf die dritte Heizung und überlasse dem Quarz das Regeln (y). Im PDF sind ja gute Beispiele für Board-Layouts mit speziellen Cutouts und Plastik-Hutzen über dem OCXO. MfG, ein stiller Mitleser
Das GPS laesst man sinnvollerweise extern laufen. Also das GPS modul in eine Plastikbuechse, vor's Fenster, und die Daten und allenfalls den 1Hz Clock per Kabel ins Gebaeude rein.
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