ppm bei Quarzen

Quarz schrieb:
> Erscheint mir irgendwie relativ hoch...

So ist es aber.
Und die Frequenz kann um diese Toleranz niedriger oder höher sein. 
Zusätzlich hat die Oszillatorschaltung einen nicht unerheblichen 
Einfluss. So eine einfache Schaltung wie "Quarz direkt am µC" ist weit 
entfernt von "optimal". Dazu kommt noch Temperaturabhängigkeit, Alterung 
...

Also eine genaue Uhr zu bauen ist gar nicht so einfach. Wenn es genauer 
sein soll, gibt es fertige Oszillatoren mit Heizung, 
temperaturkompensierte Oszillatoren, .... Je genauer um so teurer.

Gruß Dietrich

Quarz schrieb:
> Selbst wenn ich den temperaturkompensiert immer bei genau den gleichen
> Bedingungen betreibe, ist doch noch garnicht sichergestellt, dass er bei
> den 25°C nun genau bei 0ppm liegt...

Natürlich nicht, denn die anderen Fehler kommen zum angegebenen 
Abgleichfehler immer noch dazu. Der Gesamtfehler ist die Summer aller 
Einzelfehler.

Soll es genau sein, brauchst Du
- einen vom Hersteller entsprechend genau abgeglichenen Quarz 
(Alternative: Abgleich in der Oszillatorschaltung; Quarze lassen sich 
etwas "ziehen"). Die anderen Eigenschaften (Temperaturabhängigkeit, 
Alterung, ...) müssen natürlich auch gut sein.
- "gute" Oszillatorschaltung passend zum Quarz,
- sonstige Maßnahmen.

Gruß Dietrich

Die Genauigkeit eines Quarzes ist erst einmal von vielen Fehlern 
abhängig, die von der Herstellgenauigkeit und Beschaltung abhängen und 
sich nach dem Zusammenbau der Schaltung direkt beheben lassen. Zum 
Beispiel durch Trimmer in der Schaltung oder in der Software durch 
Korrekturen wie z.B. "Stottersekunden" bei einer Uhr.(Fehler von ca. 
50ppm, der auf Null bringbar ist.)

Nicht direkt behebbar lässt sich die Temperaturabhängigkeit. Der 
Hersteller kann da nur einen ungefähren Verlauf garantieren. Für übliche 
Temperaturbereiche bleibts da im Rahmen von so etwa 20ppm.

Wenn man eine temperaturabhängige Korrektur vornimmt, kommt man auf etwa 
5ppm Genauigkeit oder besser.

Anschließend setzt der Bereich ein, wo der Quarz + Oszillator in einem 
temperaturgeregelten Kasten (Thermostat) untergebracht wird. (1ppm und 
bis auf hundertstel ppm sind möglich).

Ab einigen ppm abwärts hat aber auch die Alterung der Quarze Bedeutung.
Dagegen hilft neben hohem technischen Aufwand nur die ständige Kontrolle 
anhand eines (besseren) Frequenznormals.

Merke die goldene Regel: Ein Normal ohne zweites, besseres ist KEIN 
Normal

Es gibt den DS32kHz fertig zu kaufen.Eine günstige Lösung, wenn so 3-4 
ppm ausreichend sind.

Grüsse

Man kann die Frequenzfehler in etwa in folgende Stufen einteilen:

Quarz (aus Massenfertigung) mit einfacher Beschaltung 100ppm...50ppm

Quarz (guter Temperaturgang)mit Trimmer oder Ähnlichem, bei Fertigung 
justiert: 20ppm

Quarz mit Temperaturkompensation in Schaltung oder Software 5ppm bis 
2ppm

Quarz in Thermostat mit hoher Fertigungsqualität besser 0,1ppm

Die Alterung beträgt einige ppm (einfache Qualität) bis Bruchteile von 
ppm ( hohe Qualität) verhält sich aber statistisch streuend und sehr 
abhängig von der Behandlung des Quarzes. Sie kann nur mithilfe eines 
Frequenznormals kontrolliert und berücksichtigt werden.