Hallo,
ich wollte nur mal kurz fragen, was ihr zu folgendem Thema denkt:
Die DS3231 RTC von Maxim ist ja mit 2 ppm (von 0-40 GradC) ziemlich
genau. Mit 2 ppm hat man eine Abweichung von ca. 2,5 Sekunden pro Monat.
Wenn ich jetzt eine zweite RTC daneben laufen lasse, und aus den Werten
beider den Mittelwert errechnen lasse, lässt sich die Abweichung so
weiter minimieren?
Um wie weit glaubt ihr geht das? 1,5 ppm mit zweien, 1,25 ppm mit drei
RTCs?
Bin gespannt was ihr dazu sagt :)
Nein. Warum sollte das Gehen du hat keine Informationen über das
Driftverhalzen da dich hier weiter bringt.
Nimm einen besseren Quartz oder einen Rubidium-Normal.
Benedikt Seeger schrieb:> Nein. Warum sollte das Gehen du hat keine Informationen über das> Driftverhalzen da dich hier weiter bringt.
Man braucht mindestens drei Uhren. Dann gibt es eine gewisse
Wahrscheinlichkeit, das die Uhr mit der grössten Abweichung
falsch geht. Ein Problem, welches es schon bei der Ortsbe-
stimmung auf den ersten Fernseglern gab.
Felix schrieb:> 2 ppm (von 0-40 GradC)
Wie Du selber feststellst, handelt es sich um die Temperaturstabilität.
Wenn man davon ausgeht, daß diese bei jedem einzelnen Baustein ziemlich
ähnlich sein wird, muß man daraus schließen, daß eine Parallelschaltung
mehrerer Bausteine keine nennenswerte Veränderung bewirken wird.
der schreckliche Sven schrieb:> Felix schrieb:>> 2 ppm (von 0-40 GradC)>> Wie Du selber feststellst, handelt es sich um die Temperaturstabilität.> Wenn man davon ausgeht, daß diese bei jedem einzelnen Baustein ziemlich> ähnlich sein wird, muß man daraus schließen, daß eine Parallelschaltung> mehrerer Bausteine keine nennenswerte Veränderung bewirken wird.
Gibt es außer der Temperaturabweichung noch irgendwelche nennenswerten
Einflüsse auf die Genauigkeit?
Felix schrieb:> Gibt es außer der Temperaturabweichung noch irgendwelche nennenswerten> Einflüsse auf die Genauigkeit?
Ja. Spannung, Bauteiltoleranzen, relativische Effekte usw.
2,5s/Monat, sofern die auch ausgereizt werden, addieren sich in 7
Monaten Sommerzeit, dann muß man ja sowieso wieder stellen, zu 17,5s
auf. Wenn du es unbedingt genauer brauchst, nimm DCF77. Man muß ja nicht
laufend einlesen, sondern kann auch in sinnvollen Intervallen, z.B. alle
24h oder 1 Mal/Woche, synchronisieren. So macht es die Uhr im PC
üblicherweise auch. Nur, daß es übers Internet gemacht wird. Was
natürlich auch noch eine Option wäre, wäre die Uhr über
WLAN/Bluetooth/USB regelmäßig mit einem PC zu synchronisieren.
Felix schrieb:> Gibt es außer der Temperaturabweichung noch irgendwelche nennenswerten> Einflüsse auf die Genauigkeit?
z.B. die Alterung eines Quarzes ist ca. 1ppm pro Jahr.
Ich habe mal einen "fast temperaturunabhängigen" TCXO erfunden und
gebaut.
Siehe mein Vorschlag - und das funktioniert bestens.
Das sollte mal für ein Patent werden, wurde aber abgelehnt, da das schon
in einem US-Patent steht ;-( siehe:
http://ieeexplore.ieee.org/document/1553228/
Thomas E. schrieb:> 2,5s/Monat, sofern die auch ausgereizt werden, addieren sich in 7> Monaten Sommerzeit, dann muß man ja sowieso wieder stellen, zu 17,5s> auf.
Früher (tm) war die Zeitangabe von Uhren einmal als gleichmäßig, i.e.
steig fortschreitender Maßstab für die verstrichene Zeit gedacht. Die
gesetzliche Zeit mit ihren jährlich zwei Sprüngen, i.e. doppelter und
fehlender Stunde ist für Zeitmessungen sowieso nicht geeignet. Da
täuscht auch die Tatsache, dass die Umstellung nachts und am Wochenende
statt findet, nicht wirklich drüber hinweg.
Die ganze Stellerei ist Unfug. Nicht ohne Grund hat man auf Schiffen
früher nie an der Uhr gedreht, sondern immer nur beobachtet und dabei
Gang und Stand verfolgt, um daraus dann die Zeit zu berechnen.
Kpt. Nemo schrieb:> Die ganze Stellerei ist Unfug. Nicht ohne Grund hat man auf Schiffen> früher nie an der Uhr gedreht, sondern immer nur beobachtet und dabei> Gang und Stand verfolgt, um daraus dann die Zeit zu berechnen.
Im Ernst? Also Uhr hergestellt, nach Referenz gestellt und bis zur
Verschrottung nicht mehr neu gestellt, sondern bloss gerechnet?
Oder wars vielmehr so, dass man ein Marine-Chronometer während der Reise
nicht auf Lokalzeit verstellt hat, weil dieser Vorgang selbst
Ungenauigkeit addiert? Irgendwann wird man wohl schon einer Referenzuhr
begegnet sein und gestellt haben. Und wenns nach der Rückkehr war.
A. K. schrieb:> Irgendwann wird man wohl schon einer Referenzuhr> begegnet sein und gestellt haben. Und wenns nach der Rückkehr war.
Ja, z.B. an der Kugelbake in Cuxhaven.
@ Thomas R. (sunnyingtom)
Die PDF "SunnyIngTom_selfcompensated_crystal.pdf" besagt,
dass ein Quarz auf Grundfrequenz einen anderen TK hat, als
auf dem n-ten Oberton.
Vorstellbar.
Aber glaubst du ernsthaft, dass er gleichzeitig (!)
1,000001 MHz und (statt 9,000009 MHz) z.B. 9,000011 MHz
liefern kann?
Nette Idee, aber in der Praxis unvorstellbar.
Erklär das mal!
Bei zwei RTCs kannst Du nur Deinem "Glauben" folgen. Also geht Uhr
Nummer eins richtiger als Nummer zwei?
Kommst Du direkt an den Takt heran sieht das Ganze praktisch genauso
aus.
Du kannst zwar die Summe der Takte bilden und durch zwei teilen, aber um
das Ganze sinnvoll erscheinen zu lassen, müsstest Du das folgende
Postulat aufstellen: Beide Quarze stimmen und "torkeln" um einen
(exakten) Mittelwert herum.
Alternativ käme noch die Annahme: Quarz 1 ist um den gleichen
Prozentsatz "schneller" wie Nummer zwei langsamer ist, in Frage.
In der Praxis wird der eine Quarz minimal schneller sein als der andere
und beide sich sich nur in einem einig: Die Änderungsrichtung ist z.B.
bei Änderungen der Temperatur, gleich.
Viele Uhren sind nicht genauer als eine, nur verlässlicher. Mit einer
musst du hoffen, dass sie im Rahmen ihrer Parameter stimmt. Mit zweien
weisst du es, wenn eine davon spinnt. Ab dreien weisst du auch noch
welche.
Jacko schrieb:> @ Thomas R. (sunnyingtom)>> Die PDF "SunnyIngTom_selfcompensated_crystal.pdf" besagt,> dass ein Quarz auf Grundfrequenz einen anderen TK hat, als> auf dem n-ten Oberton.>> Vorstellbar.>> Aber glaubst du ernsthaft, dass er gleichzeitig (!)> 1,000001 MHz und (statt 9,000009 MHz) z.B. 9,000011 MHz> liefern kann?>> Nette Idee, aber in der Praxis unvorstellbar.> Erklär das mal!
Hallo,
doch, ein Quarz kann gleichzeitig auf der Grundfrequenz und gleichzeitig
auf der n-ten Frequenz schwingen!
Der Quarz sieht immer alle Reaktanzen gleichzeitig - siehe Anhang!
Man braucht aber 2 Oszillatoren um beide Frequenzen zu sehen.
@A.K.
>Mit zweien weisst du es, wenn eine davon spinnt.
Vorsicht: Bissiger Hund!
Ich weiß, im Zweifelsfalle, ungefähr wie spät es wirklich ist.
Du höchstwahrscheinlich auch!
Hast Du aber kein "Zeitgefühl", so lässt sich die Info: "Es ist 12 Uhr"
und "es ist 13 Uhr", nicht verifizieren.
Weist Du aber: "Es ist kurz nach Blödsinn" oder eine Uhr ist
stehengeblieben (Differenz = <=0) und Du weist genau, dass mehr als 0
Sekunden vergangen sind, so sieht die Sache minimal anders aus.
Darüber hinaus hilft aber nur der Glaube.
Sebastian S. schrieb:> Ich weiß, im Zweifelsfalle, ungefähr wie spät es wirklich ist.> Du höchstwahrscheinlich auch!
Das haben wir beide irgendwelchen Automaten voraus. Und ich ging davon
aus, dass es um Automaten geht, nicht um eine Wanduhr. Für die nimmt man
heute DCF77.
Die wirklich klassische Version erlebte ich im Urlaub. In einem Dorf in
Frankreich. Die Unterkunft war direkt neben der Kirche. Mit schönen
grossen Glocken. Da gab es auch nachts um 3 überhaupt keine Zweifel über
die Uhrzeit.
A. K. schrieb:> Viele Uhren sind nicht genauer als eine, nur verlässlicher.
Das kommt auch auf den Hersteller an. Wenn Du 3 Stück aus der gleichen
Montags-Serie benutzt, hast Du 3 kranke Uhren, die genau falsch
anzeigen.
Felix schrieb:> Abweichung von ca. 2,5 Sekunden pro Monat
Vom NTP-Server die Zeit holen und vergleichen?
https://de.wikipedia.org/wiki/Network_Time_Protocol
oszi40 schrieb:> Das kommt auch auf den Hersteller an. Wenn Du 3 Stück aus der gleichen> Montags-Serie benutzt, hast Du 3 kranke Uhren, die genau falsch> anzeigen.
Ich hatte schon überlegt, ob ich dazu schreiben soll, dass man mit
verschiedenen noch besser dran ist. Wär wohl doch nötig gewesen.;-)
>Für die nimmt man heute DCF77.
Ich unterstelle mal, dass die nicht gerade eine Wartungspause einlegt.
Wenn ich aber gerade mit meiner uralten, ordentlich "funkenden"
Bohrmaschine, in der Nähe nach Öl bohre, könnte Deine "Referenzzeit"
darunter leiden. Zwar gibt es im Protokoll ein Prüfbit, aber ohne
vernünftigen Input kannst Du auch nur feststellen: "Das wahr wohl
nichts".
Praktikabel erscheint mir daher nur ein "Mehrheitsentscheid", bei, wie
von Harald angeregt, mehr als zwei Uhren.
@ Thomas R. (sunnyingtom)
So ein Quarz liefert doch nicht von allein die Frequenz,
sondern nur zusammen mit der Oszillatorschaltung.
In deinem Fall mit DEN OSZILLATORSCHALTUNGEN.
Ich denke: Der 9 MHz-Kreis filtert nur das 9. Vielfache von
1,000001 MHz heraus. Und diese 9,000009 MHz haben den gleichen
TK, wie die Grundschwingung.
Was kann das "Overtone.jpg" mir da zeigen?
Sebastian S. schrieb:> Wenn ich aber gerade mit meiner uralten, ordentlich "funkenden"> Bohrmaschine, in der Nähe nach Öl bohre, könnte Deine "Referenzzeit"> darunter leiden.
Yup. Für'n Herzschrittmacher würde ich kein DCF77 verwenden. Und
irgendwann hört jeder man auf zu bohren. Selbst nach Öl. Aber der Sender
macht weiter.
> Zwar gibt es im Protokoll ein Prüfbit, aber ohne> vernünftigen Input kannst Du auch nur feststellen: "Das wahr wohl> nichts".
Und? Musst du etwa ein Jahr warten, bis das Signal sich wiederholt?
Gürtel-und-Hosenträger Fans vergleichen zudem noch zwei aufeinander
folgende Minuten.
A. K. schrieb:> Gürtel-und-Hosenträger Fans vergleichen zudem noch zwei aufeinander> folgende Minuten.
Plausibilität prüfen ist angebarcht, da Signal öfter gestört sein kann
oder im Keller gar nicht empfangbar ist.
Jacko schrieb:> Was kann das "Overtone.jpg" mir da zeigen?
Das Bild zeigt daß beide Frequenzen gezeigt werden und somit auch
verwendbar sind.
Die Dualoscillors beschreiben das - siehe Google.
@A.K.
Indirekt hast Du gerade einen sehr wichtigen Teilaspekt umrissen.
Du bist, zeitlich gesehen, einige Zeit lang blind.
Ein sehr oft auftretendes Problem ist: "Mache etwas XX Sekunden lang".
Ventil öffnen, Motor laufen lassen oder Herrchen wecken uvm.
Was nutzt es also, wenn das GPS oder DCF77 IRGENDWANN mal wieder
Verfügbar ist?
Sebastian S. schrieb:> Was nutzt es also, wenn das GPS oder DCF77 IRGENDWANN mal wieder> Verfügbar ist?
Da oute ich mich als Gürtel-Hosenträger-und-Klebstoff Fan. Weil das
Gerät erstens eine Software-Uhr im Mikrocontroller hat. Die ist für sich
allein nicht schrecklich genau, aber für ne Weile reicht es. Zweitens
ist eine per Batterie gepufferte Quarzuhr drin. Und drittens gibts noch
einen DCF77-Empfänger, der die Quarzuhr stellt und den Fehlgang der
Software-Uhr korrigiert.
Sebastian S. schrieb:> Was nutzt es also, wenn das GPS oder DCF77 IRGENDWANN mal wieder> Verfügbar ist?
WENN DCF77 "irgendwann" öfter als 1x im Monat zu empfangen ist, kann die
entstandene Differenz zwischen Quarz und DCF wieder glattgezogen werden
und bleibt damit unter seinen 2,5s/Monat Quarz-Abweichung. Allerdings
wäre mir ein ständig online verfügbarer NTP lieber.
Jacko schrieb:> Aber glaubst du ernsthaft, dass er gleichzeitig (!)> 1,000001 MHz und (statt 9,000009 MHz) z.B. 9,000011 MHz> liefern kann?>> Nette Idee, aber in der Praxis unvorstellbar.> Erklär das mal!
Hallo,
in dem obigen Dokument ist beschrieben wie ein Quarz gleichzeitig im
Grundton und im 3.Oberton schwingt.
Das funktioniert sogar mit einem einzigen Transistor, es sind aber zwei
Saugkreise erforderlich:
einer für den Grundton und
einer für den 3. Grundton
So werden 2 Frequenzen erzeugt, z.B.
10.000000 MHz und
30.001234 MHz
In Google findet man mit DUAL MODE CRYSTAL OSCILLATOR noch viele weitere
Beispiele wie ein Quarz in mehreren Frequenzen (gleichzeitig !!!)
schwingen kann.
Sebastian S. schrieb:> Zwar gibt es im Protokoll ein Prüfbit, aber ohne vernünftigen Input> kannst Du auch nur feststellen: "Das wahr wohl nichts".
Da täuscht du dich. Bei DCF77 werden drei Paritätsbits (für Stunden,
Minuten und Datum) übertragen.
DCF77 sendet 24/7. Das wird deine Bohrmaschine nicht tun. Viele DCF77
Funkuhren machen nicht ohne Grund ihren Zeitabgleich nur tief in der
Nacht - wegen besserer Wellenausbreitung und geringerem QRM.
Jacko schrieb:> @ Thomas R. (sunnyingtom)>> So ein Quarz liefert doch nicht von allein die Frequenz,> sondern nur zusammen mit der Oszillatorschaltung.> In deinem Fall mit DEN OSZILLATORSCHALTUNGEN.>> Ich denke: Der 9 MHz-Kreis filtert nur das 9. Vielfache von> 1,000001 MHz heraus. Und diese 9,000009 MHz haben den gleichen> TK, wie die Grundschwingung.>> Was kann das "Overtone.jpg" mir da zeigen?
Wenn ein Quarz im 9.Oberton schwingt dann liegt der etwas höher wie der
9-fache Grundton!
Zitat aus dem Quarzkochbuch:
Die Frequenzen der Obertöne liegen nicht harmonisch zum Grundton, d. h.
sie sind nicht genaue Vielfache der Grundtonfrequenz. Die Abweichung
kann bis zu ± 50 kHz betragen.
Schwingquarz, der für den Betrieb auf einem Oberton der mechanischen
Schwingung vorgesehen ist. Der Oberton ist ein Vielfaches des Grundtones
der Schwingungsmode. Die Frequenz des Obertones weicht geringfügig vom
genauen Vielfachen der Grundtonfrequenz ab. Deshalb werden Obertonquarze
bei der Herstellung auf die genaue Frequenz des gewünschten Obertones
abgeglichen.
Ende des Zitats
Die obigen Bilder aus dem Quarzkochbuch zeigen wie der Quarz mechanisch
schwingt.
http://www.axtal.com/Deutsch/TechnInfo/Quarzkochbuch/
A. K. schrieb:> Sebastian S. schrieb:>> Was nutzt es also, wenn das GPS oder DCF77 IRGENDWANN mal wieder>> Verfügbar ist?>> Da oute ich mich als Gürtel-Hosenträger-und-Klebstoff Fan. Weil das> Gerät erstens eine Software-Uhr im Mikrocontroller hat. Die ist für sich> allein nicht schrecklich genau, aber für ne Weile reicht es. Zweitens> ist eine per Batterie gepufferte Quarzuhr drin. Und drittens gibts noch> einen DCF77-Empfänger, der die Quarzuhr stellt und den Fehlgang der> Software-Uhr korrigiert.
Wir machen das mit uC-Timer, DS3231 und GPS.
Sekunde 0 bis 39 und 41 bis 59 geht mit TimerUhr, in Sekunde 40 wird
DS3231 abgefragt, wenn es aus irgendeinem Grund nicht klappt, wird
GPS abgefragt, wenn GPS auch nicht klappt, geht es mit Timer weiter,
ansonsten wird DS3231 Zeit nach Plausibilitätsprüfung übernommen.
Um 2 Uhr nachts wird GPS abgefragt und wenn es klappt werden nach
Plausibilitätsprüfung beide (TimerUhr und DS3231) nach GPS gestellt.
Beim DS3231 handelt es sich um chinesisches Modul mit 24C32 EEPROM.
Jede Nachstellung wird in DS3231 EEPROM mit aktueller Abweichung
reingeschrieben, nach ein paar Monaten kann man sowohl die uC als
auch die DS3231 Abweichung ausrechnen.
Das alles funktionert seit mehreren Jahren und in über 60 Exemplaren
ohne irgendwelche Probleme.
P.S.
GPS kann manchmal die Position nicht anzeigen (je nach Einbauort) aber
genaue Zeit ist in 99,99% dabei.
Kosten betragen weniger als 9E für GPS und DS3231 zusammen.
Abdul K. schrieb:> Sehe ich auch so. Allerdings wird es keine Kopplung beider Modi innen> geben. Also Energieaustausch.
Sorry, da ist ein k reingerutscht. "eine Kopplung" war gemeint.
Was ähnliches gibt es übrigens bei Antennen. Deren Ersatzschaltbild
sieht genauso aus wie das von einem Schwingquarz.
