Hallo, Gibt es eine Moeglichkeit oder einen Trick bei mehreren uC's eine maximale Abweichung von 50us/Tag zu erreichen? Ich habe die RV-3049-C3 mir vor einer Weile mal als Samples bestellt und will demnaechst mal damit experimentieren. Die sind schon recht genau, allerdings geht es mir nicht um absolute Genauigkeit, sondern um die Abweichung zwischen mehreren Systemen. Also wenn mehrere Systeme gleich "ungenau" gehen, waere das OK. Die Umgebungsvariablen wie Temperatur oder Vibration, die Einfluss auf die Ungenauigkeit der Crystals haben, koennen als gleich angenommen werden. Hintergrund ist Folgender: Ich moechte mit mehreren gleichen uC's Daten aufnehmen. Diese sollen zeitlich synchron sein, bist zu einer maximalen Abweichung von 50us/Tag. Allerdings waere es sehr von Vorteil, wenn ich mir die Synchronisierung, entweder per Leitung oder Funk oder aehnliches, zur Laufzeit sparen koennte. Vielleicht gehts auch nicht, ich gebe zu das ist etwas utopisch. Ist jemandem schonmal etwas aehnliches untergekommen? Bearbeitet: Rechtschreibfehler
:
Bearbeitet durch User
Danke erstmal, das war das Stichwort. Die OCXO's gibts ja auch noch, an die habe ich gar nicht gedacht. Ich denke da werde ich fuendig.
@Mark W. (kram) >Gibt es eine Moeglichkeit oder einen Trick bei mehreren uC's eine >maximale Abweichung von 50us/Tag zu erreichen? Das sind stolze 0,58ppb!!!! Da wird es wohl selbst mit einem Rubidiumnormal etwas eng. Also nimm lokal eine Atomuhr ;-) >Allerdings waere es sehr von Vorteil, wenn ich mir die Synchronisierung, >entweder per Leitung oder Funk oder aehnliches, zur Laufzeit sparen >koennte. Jaja, es ist bald Weihnachten, schreib's auf deinen Wunschzettel.
50us/Tag waeren 50*10-6 div 87600 = 0.5E-9. Das wird eng mit einem OCXO. Sorry. Es gibt da Konzepte mit GPS und dergleichen. Damit kriegt man die Ganggenauigkeit. Synchron sind sie damit aber noch nicht. Kann man machen, wird aber aufwendig. Du wirst mit einem Clock Kabel arbeiten muessen.
Falk B. schrieb: > Also nimm > lokal eine Atomuhr ;-) oder einen Atomuhr-Empfänger (GPS, DCF77) bei 50us hat man da nicht schon Probleme mit der Relativität? Was ist gleichzeitig? Wenn eine etwas größere Entfernung haben, kann man gar nicht mehr genau sagen ob sie beide die gleiche Zeit haben.
Beitrag #5048263 wurde von einem Moderator gelöscht.
Ein DCF77 Empfänger reicht auch nicht. Der liefert zwar einen Sekundentakt, aber die Taktflanken kannst du nicht präzise genug erkennen, da das Signal auf der Empfängerseite keine konstante Amplitude hat.
Peter II schrieb: > Falk B. schrieb: >> Also nimm >> lokal eine Atomuhr ;-) > > oder einen Atomuhr-Empfänger (GPS, DCF77) > > bei 50us hat man da nicht schon Probleme mit der Relativität? Bestimmt nicht. > Was ist gleichzeitig? Spacetime Physics: Introduction to Special Relativity Taylor, Wheeler > Wenn eine etwas größere Entfernung haben, kann man gar > nicht mehr genau sagen ob sie beide die gleiche Zeit haben. Kann man (siehe Buch oben).
1. Darf das ganze was kosten? - wenn ja, dann nimm eine SCAC (5.000 USD pro Stück) funktioniert dafür aber auch sehr gut. 2. Wieviele Messstellen sollen aufgebaut werden? - Interessant für 1. 3. OpenAir oder Indoor oder gar unterirdisch bzw. unter Wasser? - bei OpenAir oder der Möglichkeit draußen eine Antenne zu installieren würde ich auf GPS / GLONASS setzen 4. Wie weit sind die Messstellen auseinander, reicht eventuell eine Zeitbasis?
Stefan U. schrieb: > Ein DCF77 Empfänger reicht auch nicht. Der liefert zwar einen > Sekundentakt, aber die Taktflanken kannst du nicht präzise genug > erkennen, da das Signal auf der Empfängerseite keine konstante Amplitude > hat. Laufzeit bedingt hat man da auch nur eine Genauigkeit im einstelligen ms Bereich, vorausgesetzt der Empfänger gibt diese Genaigkeit her. Bastelmodule haben da nur eine Genauigkeit im zweistelligen ms Bereich.
@Stefan Us (stefanus) >Ein DCF77 Empfänger reicht auch nicht. Der liefert zwar einen >Sekundentakt, aber die Taktflanken kannst du nicht präzise genug >erkennen, da das Signal auf der Empfängerseite keine konstante Amplitude >hat. Wer sagt, daß man das DEKODIERTE DCF77 Signal nehmen soll? Nimm den Träger direkt, denn auch der ist direkt von einer Atomuhr abgeleitet und damit auch so stabil. Allerdings sollten dann sie Empfangsbedingungen ausreichend gut und stabil sein, damit man zwischendurch nicht den Takt verliert.
Stefan U. schrieb: > Ein DCF77 Empfänger reicht auch nicht. Der liefert zwar einen > Sekundentakt, aber die Taktflanken kannst du nicht präzise genug > erkennen, da das Signal auf der Empfängerseite keine konstante Amplitude > hat. Es ist möglich, den 77,5 kHz Träger für eine Auswertung heranzuziehen. Zitat: https://de.wikipedia.org/wiki/DCF77 "Das Trägersignal von 77,5 kHz ist in Frequenz und Phasenlage mit der steuernden primären Atomuhr synchronisiert und besitzt deshalb nur geringe Abweichungen von der Sollfrequenz. Über einen Tag sind das weniger als relativ 2 · 10−12, im Mittel über 100 Tage um weniger als relativ 2 · 10−13. Es kann somit ohne Auswertung der Zeitinformation als Eichfrequenz für sehr genaue Hoch- und Niederfrequenzgeneratoren genutzt werden."
Stimmt, das mit dem DCF Träger ist natürlich auch noch eine Möglichkeit. Das habe ich bisher noch nicht gemacht, kommt mit auf die ToDo die Liste. ;-) Funktioniert aber nur in Deutschland und angrenzenden Regionen. andere Länder andere Sitten (Frequenzen).
Das einfachste dürfte eine gemeinsame Taktleitung sein. Bei moderneren MCs hat man doch immer auch die Option, den Oszi durch ein PWM von außen zu triggern.
Google mal nach MCXO (Mikrocontroller Compensated Crystal Oscillator), eventuell schaffen die Teile die Genauigkeit. Den ich hier habe driftet nach zwei Wochen um 100 ms, bei extremen Temperaturschwankungen. Type kann ich nicht nennen, da ich den nicht verbaut habe und auch keinen Blick drauf werfen kann.
Baldrian schrieb: >> bei 50us hat man da nicht schon Probleme mit der Relativität? > Bestimmt nicht. schon mal gerechnet? Wenn ich mich nicht komplett verrechne legt das Licht in 50µs nur 15km zurück. Wenn beide Geräte einen abstand von 15km haben, dann geht von A aus gesehen B nach und von B gesehen geht A nach. Soviel zu Synchronität.
Peter II schrieb: > Baldrian schrieb: >>> bei 50us hat man da nicht schon Probleme mit der Relativität? >> Bestimmt nicht. > > schon mal gerechnet? > > Wenn ich mich nicht komplett verrechne legt das Licht in 50µs nur 15km > zurück. Wenn beide Geräte einen abstand von 15km haben, dann geht von A > aus gesehen B nach und von B gesehen geht A nach. Soviel zu > Synchronität. Willst du aussagen, dass man die beiden Uhren nicht synchronisieren kann?
Baldrian schrieb: > Peter II schrieb: >> Baldrian schrieb: >>>> bei 50us hat man da nicht schon Probleme mit der Relativität? >>> Bestimmt nicht. >> >> schon mal gerechnet? >> >> Wenn ich mich nicht komplett verrechne legt das Licht in 50µs nur 15km >> zurück. Wenn beide Geräte einen abstand von 15km haben, dann geht von A >> aus gesehen B nach und von B gesehen geht A nach. Soviel zu >> Synchronität. > > Willst du aussagen, dass man die beiden Uhren nicht synchronisieren > kann? Gut, dass das schon alles kompensiert ist, denn sonst würde GPS nicht für die Positinsbestimmung geeignet sein. Die Firma Meinberg verdient sogar Geld damit, indem Sie GPS Uhren baut, um Weltweit Systeme zu Synchronisieren. Und glaube mir, es funktioniert hervorragend!
Baldrian schrieb: > Zitat: https://de.wikipedia.org/wiki/DCF77 > "Das Trägersignal von 77,5 kHz ist in Frequenz und Phasenlage mit der > steuernden primären Atomuhr synchronisiert und besitzt deshalb nur > geringe Abweichungen von der Sollfrequenz. Über einen Tag sind das > weniger als relativ 2 · 10−12, im Mittel über 100 Tage um weniger als > relativ 2 · 10−13. Es kann somit ohne Auswertung der Zeitinformation als > Eichfrequenz für sehr genaue Hoch- und Niederfrequenzgeneratoren genutzt > werden." In selbigem Artikel steht auch: "Zusätzlich zur amplitudenmodulierten Zeitübertragung wird seit Juni 1983 diese Information über eine Phasenmodulation des Trägers mit einer Pseudozufallsfolge (PZF) in einer Länge von 512 Bit übertragen. Mittels Kreuzkorrelation kann mit dem auf Empfangsseite reproduzierten Signal der exakte Beginn der Sekundenmarken wesentlich besser ermittelt werden. Die PTB Braunschweig gibt die immer noch hinzunehmenden Ungenauigkeiten mit 6,5–25 μs an, abhängig von Tages- und Jahreszeit."
> Die PTB Braunschweig gibt die immer noch hinzunehmenden > Ungenauigkeiten mit 6,5–25 μs an Ja eben. Gefordert ist jedoch > eine maximale Abweichung von 50us/Tag zu erreichen? Wer pro Tag maximal 50ms Abweichung fordert, wird sicher enttäuscht sein, wenn er pro Sekunde schon 25µs Abweichung hat. Das ist natürlich eine Frage, die es zu klären gilt. Wie viel Abweichung ist denn pro Sekunde zulässig?
Stefan U. schrieb: > Wer pro Tag maximal 50ms Abweichung fordert, wird sicher enttäuscht > sein, wenn er pro Sekunde schon 25µs Abweichung hat. Wo steht etwas von 25us pro Sekunde? Die Aussage des Wikipedia-Artikels (und der PTB) ist so zu verstehen, dass sich dieser Fehler nicht akkumuliert, sondern durch das Übertragungsverfahren bedingt ist. Es ist möglich, ohne Kenntnis der aktuellen Zeit den Zeitpunkt der Signalaussendung in Mainflingen mit einer Genauigkeit von ~25us festzustellen. Wenn sich mehrere Empfänger in unmittelbarer räumlicher Nähe befinden, ist es durchaus möglich, diese mit wesentlich höherer Auflösung und Genauigkeit zu synchronisieren.
> Wo steht etwas von 25us pro Sekunde?
Nirgendwo. Da steht, dass die Abweichung jederzeit bis zu 25µs sein
kann. Also pro Tag aber auch pro Sekunde und auch pro Millisekunde.
Wieviel ABweichung ist dem TO denn genehm?
Falk B. schrieb: > Das sind stolze 0,58ppb!!!! > Da wird es wohl selbst mit einem Rubidiumnormal etwas eng. Dann guck dir mal die Spezifikation eines FE-5650A o.ä. an. Mit der Stabililität von 2*10^-11/Tag liegst du unter 2µs. Da ist schon noch gut ein Faktor 25 Luft.
Die hilfreichen Vorschläge bedeuten alle eines: Ein RICHTIG teures Zeitnormal an JEDER Messstelle: - OCXO, unzureichend, ab ca. 100 EU - DCF-Trägersignal: könnte bei guten Empfangsbedingungen gehen, > 1000 EU, - GPS-Zeitnormal: könnte bei guten Empfangsbedingungen gehen, > 1000 EU, - FE-5650A: in der Bucht > 150 EU, ob das Modul kein Ausschuss ist, weiß man erst nach dem Kauf - und alle Module müssen zum Start und alle paar Tage synchronisiert werden! Und das an jeder Messstelle - da dürfte eine (Draht, oder Funk) Synchronisierung analog zu NTP doch die günstigere Lösung sein. Übrigens: Strom brauchen die Zeitreferenzen auch - und statt Stromleitungen kann man auch Datenleitungen verlegen...
Loran schrieb: > Übrigens: Strom brauchen die Zeitreferenzen auch - > und statt Stromleitungen kann man auch Datenleitungen > verlegen... Strom gibt es aus der nächsten Steckdose/Solarpanel und wie lang ein Datenkabel zwischen den Messstellen sein müsste, steht immer noch in den Sternen.
Schonmal vielen Dank fuer die ganzen Informationen. DCF77, GPS und alles Andere scheidet aus. Ich denke es wird ein OCXO, die gibt es erschwinglich fuer wenige 100 Euro bei 1ppb oder etwas teuerer auch runter bis 0.1ppb. Mit 1ppb wuerde ich auf 84.6us kommen, was schon in der Gegend liegt wo ich hin will. Ich will mit den Modulen Magnetfelder aufnehmen. Und das mit 3m/s, und so eine Zuordnung der Daten auf wenige cm genau haben. Also muesste jeder (Zeit)Punkt in den Daten weniger als 50us voneinander abweichen. Anfang und Ende kann ich synchron halten, was die Sache schonmal halbiert. Ggf. hatte ich mir ueberlegt deswegen sowas wie einen magnetischen Impuls zu senden, der dann in den Daten sichtbar ist(und von den zu messenden Daten unterschiedlich) und darueber kann man dann die Daten synchronisieren. Muss ich mal sehen. Ich will auf jeden Fall mal mit einigen ausgewaehlten Crystals und OCXO's einen Testaufbau machen und dann weitersehen. BTW: 5.000 USD sind zu viel. Aber trotzdem, was ist ein SCAC?
Mark W. schrieb: > Also muesste jeder (Zeit)Punkt in den Daten weniger als 50us > voneinander abweichen. Anfang und Ende kann ich synchron halten, was > die Sache schonmal halbiert. Also muss nur die integrale Nichtlinearität deine Anforderungen erfüllen, weil du die Zeitpunkte linear zwischen Anfang- und Endpunkt interpolieren kannst. Der Gang deiner Uhren ist dann unkritisch. Nur die Stabilität ist wichtig.
Wolfgang schrieb: > Mark W. schrieb: >> Also muesste jeder (Zeit)Punkt in den Daten weniger als 50us >> voneinander abweichen. Anfang und Ende kann ich synchron halten, was >> die Sache schonmal halbiert. > Also muss nur die integrale Nichtlinearität deine Anforderungen > erfüllen, weil du die Zeitpunkte linear zwischen Anfang- und Endpunkt > interpolieren kannst. Der Gang deiner Uhren ist dann unkritisch. Nur die > Stabilität ist wichtig. Ja, wenn es das ist was Du meinst? Die Module koennen falsch gehen, aber gleich falsch dann. Also wenn zwei Module 24h Daten aufnehmen, und ich am Ende zwei Datensaetze mit 23.99h habe, ginge das.
Dr Bunsenbrenner schrieb: > ted Crystal Oscillator), > eventuell schaffen die Teile die Genauigkeit. Den ich hier habe driftet > nach zwei Wochen um 100 ms, Das wäern dann am Tag 5...10ms und nicht 50us :)
Mark W. schrieb: >> Also muss nur die integrale Nichtlinearität deine Anforderungen >> erfüllen, weil du die Zeitpunkte linear zwischen Anfang- und Endpunkt >> interpolieren kannst. Der Gang deiner Uhren ist dann unkritisch. Nur die >> Stabilität ist wichtig. > Ja, wenn es das ist was Du meinst? Die Module koennen falsch gehen, aber > gleich falsch dann. Also wenn zwei Module 24h Daten aufnehmen, und ich > am Ende zwei Datensaetze mit 23.99h habe, ginge das. Ich denke, Wolfgang meinte eher: Wenn Du am Ende der Messung Modul A und Modul B nebeneinanderlegst und bei beiden die Uhrzeit ausliest, dann darf in Modul A 24:00h und in Modul B 23:00h stehen. Mit diesem Wissen kannst Du die Datensätze der beiden Module gegeneinander abgleichen, indem Du alle Zeitstempel von Modul B korrigierst mit Zeitstempel_neu = Zeitstempel_alt * (24:00h / 23:00h) Gruß, Stefan
Mark W. schrieb: > Ja, wenn es das ist was Du meinst? Nein, Wolfgang meint damit, dass die Module sogar beliebig und auch unterschiedlich falsch gehen dürfen, da es möglich wäre, die Gangunterschiede der Module durch nur zwei Messpunkte quantitativ zu bestimmen. Es muss lediglich das Verhalten zwischen diesen Messpunkten wohlbekannt sein.
Andreas S. schrieb: > Mark W. schrieb: >> Ja, wenn es das ist was Du meinst? > > Nein, Wolfgang meint damit, dass die Module sogar beliebig und auch > unterschiedlich falsch gehen dürfen, da es möglich wäre, die > Gangunterschiede der Module durch nur zwei Messpunkte quantitativ zu > bestimmen. Es muss lediglich das Verhalten zwischen diesen Messpunkten > wohlbekannt sein. Ach so. Ich werde es herausfinden. Die Genauigkeitsangabe bei Crystals oder auch OCXO's sagt ja nur, dass sie garantiert in diesem Bereich liegen, nicht aber wie das Verhalten in dem Bereich ist. Und was ist nun ein SCAC, fuer 5000 USD?
Die Präzision bei OCXOS und dergleichen ist nur dann gegeben, wenn sie kontinuierlich inbetrieb bleiben. Schau Dir Datenblätter von so etwas an, da findest Du Angaben wie " 1x10exp -7 einen Tag nach dem Einschalten" usw. Werte wie 1x 10 exp-8 dürften wohl erst nach einer Woche Laufzeit vorliegen. Jeder Justiervorgang am OCXO bringt da neue Vorgänge die im Sinne einer Alterung ablaufen. So kann nach einer Justage außer der Frequenz auch die Schwingamplitude des Quarzes ansteigen, sodass nach Stunden, Tagen oder Wochen eine weitere Frequenzerhöhung stattfindet, weil der Quarz evtl. molekularschichtdicke Verunreinigungen "abschüttelt" . Beispiel: in der christlichen Seefahrt wurde der Fehler der Chronometer nicht sofort korrigiert sondern nur protokolliert und entsprechend verrechnet. War nach einer längeren Reise ein Ort mit bekannten genauen Koordinaten oder der Ausgangsort erreicht, wurde der Fehler im Logbuch festgehalten (z.B. 10 Sekunden nach einem halben Jahr) und in Zukunft mit diesem Wert korrigiert. Wichtig war nur der konstante Gleichlauf, beim Justieren hätte man nur Dinge verstellt, die den Gleichlauf gestört hätten. Deine Messgeräte dürfen durchaus Unterschiede im Takt haben, nur muss man die relativen Unterschiede verrechnen können. Das ist aber von Stefan K. schon besser erklärt als ich es kann.
:
Bearbeitet durch User
Thread beobachten
Seitenaufteilung abschaltenBitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.