Hallo,
die meisten Oszillatoren, die in Uhren verbaut werden, sind ja so 32768
Hz Dinger. Anscheinend liegen die alle bei so 20ppm. Ist es richtig,
dass demnach eine Uhr pro Monat um 1 Minute falsch geht?
Karl schrieb:> Anscheinend liegen die alle bei so 20ppm. Ist es richtig,> dass demnach eine Uhr pro Monat um 1 Minute falsch geht?
Ja, wenn sie ihre Toleranz auch ausreizen.
Es ist doch so, dass die Toleranzangabe sich auf den spezifizierten
Temperaturbereich und sinnvollerweise auch einschließlich der Alterung
spezifiziert ist. Und niemand verlangt, dass der Quarz auch nur an der
Toleranzgrenze läuft.
Also: üblicherweise läuft der wesentlich näher an der Sollfrequenz und
kann eben mal etwas schneller und auch etwas langsamer unterwegs sein.
Vieles gleicht sich dabei aus.
Karl schrieb:> Ist es richtig,> dass demnach eine Uhr pro Monat um 1 Minute falsch geht?
Bei 20ppm ist es MAXIMAL 1 Minute mehr oder weniger. Du kannst auch
Glück haben und deine Uhr geht nur 5 Sekunden falsch.
Diese Angabe bezieht sich auf die Betriebsbedingungen. Also zB innerhalb
eines Temperaturbereiches. Speziell bei Armbanduhren gilt, die sind zum
Tragen gemacht, und haben, da wegen des Koerperkontaktes gut temperiert
die Quarze fuer diese Temperatur optimiert. Falls man nun die Uhr meist
auf dem Tisch liegen hat, die Sonne scheint drauf, usw, wird man eher
schlechtere Werte erhalten. Immer noch innerhalb der Specs.
Karl schrieb:> die meisten Oszillatoren, die in Uhren verbaut werden, sind ja so 32768> Hz Dinger.
Das sind wohl in den seltensten Fällen Oszillatoren, sondern eher
Schwingquarze.
> Anscheinend liegen die alle bei so 20ppm.
Du mußt schon etwas spezifischer werden. Was liegt bei 20ppm? Initiale
Abweichung (Herstellungstoleranz), Abweichung über den erlaubten
Temperaturbereich, Abweichung durch Alterung oder gar die Summe aus
allem? Und unter welchen Bedingungen?
> Ist es richtig,> dass demnach eine Uhr pro Monat um 1 Minute falsch geht?
Überschlagsmäßig ja. Ein Monat hat 30*24*60 = 43.200 Minuten. Eine
Minute ist also ca. 23 Millionstel = 23ppm eines Monats.
Allerdings wird man in den wenigsten Fällen den Temperaturbereich voll
ausschöpfen (müssen). Und die Herstellungstoleranz kann man durch
Abgleich auch rauswerfen.
HildeK schrieb:> Ja, wenn sie ihre Toleranz auch ausreizen.> Es ist doch so, dass die Toleranzangabe sich auf den spezifizierten> Temperaturbereich und sinnvollerweise auch einschließlich der Alterung> spezifiziert ist. Und niemand verlangt, dass der Quarz auch nur an der> Toleranzgrenze läuft.> Also: üblicherweise läuft der wesentlich näher an der Sollfrequenz und> kann eben mal etwas schneller und auch etwas langsamer unterwegs sein.> Vieles gleicht sich dabei aus.
SO einfach ist das nicht ;-)
Generell kann man davon ausgehen, dass bei der angegebenen Temperatur
(meist 25°C) 6 Sigma im Toleranzbereich liegen.
Also 95% der Quarze liegen zwischen +-10ppm (3 Sigma).
Aber NUR bei 25°C, ohne Alterung etcpp. Das kommt nämlich noch dazu.
Wenn du nach 5 Jahren bei 85° misst, musst du schon noch andere Angaben
im Datenblatt miteinbeziehen.
Das heißt allerdings auch:
Auf dem Labortisch bei 25°C hast du eine gute Chance (60%) dass der
Quarz bei +-3,3ppm liegt, oder besser. Besser ist ja immer erlaubt.
Aber nur wenn du die Lastkapazitäten genau hinkalibriert hast. Hast du
aber nicht, wenn du fragen musst :-)
Humdideldum schrieb:> SO einfach ist das nicht ;-)
Natürlich nicht.
Ein anständiges Datenblatt spezifiziert aber
- Auslieferungstoleranz
- Toleranz durch Temperaturgang (für welchen Bereich gültig)
- Alterung (welche Dauer)
- Veränderungen durch Montage (Löten, ESD etc. )
und die Summe davon ist die Toleranz.
Wenn der angegebene Wert sich nur auf die Auslieferungstoleranz (wie bei
Widerständen so üblich) bezieht und die anderen Faktoren nur im
Kleingedruckten versteckt, dann ist es für mein Verständnis kein Quarz
mit 20ppm.
Karl schrieb:> Anscheinend liegen die alle bei so 20ppm.
Nitpick: Es gibt auch 30ppm und 50ppm Quarze. Digikey spuckt bei
32.768kHZ sogar 100ppm und 250ppm Quarze aus.
Naja, man muss sich da schonaml die Datenblätter und Thematik anschauen.
Im Normalfall haben diese einen Temparaturdrift von 20ppm, dieser ist so
genau spezifiziert das man wenn man die Temperatur kennt auch die
Abweichung bestimmen kann.
Alle anderen Variablen sind auch im Datenblatt, also wenn man sich
beschäftigt und einem Mikrocontrolelr die Rechenaufgaben zuteilt kommt
man weitaus besser weg. Manchmal kann man lesen das es über Wochen nur
einige Sekunden sein sollen.
Ich nehme gleich einen TCXO (Temperatur Compensated), in normalen Uhren
ist das alels ähnlich wenn auch unterschiedlich gelöst nicht anders.
In einem DS3231 TCXO werden je nach Alterung und Temperatur diverse
Kapazitätenüber Kondensatornetzerke hinzugeschaltet um die Frequenz
gleichzuhalten.
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