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Meine mechanische Pendeluhr nähert sich der Fertigstellung. Die Unterschiede zwischen "kinetischer Plastik" und genauer Uhr sind aber ein anderes Thema. Zur Regulierung nutze ich ein Quarz-Schiffschronometer mit einer Genauigkeit von 0,03 Sekunden/Tag. Eine Pendeluhr reagiert auf Temperatur, Luftdruck und Er- schütterungen. Um das mal auf die Spitze zu treiben (Rentner, hat ja sonst nichts zu tun), würde ich gerne Langzeitbeobachtung machen. Also: Datenaufzeichnung 100 Tage, besser ein Jahr. Sensoren: Gabellichtschranke (Am Pendel wären das 2 Durchgänge/ Sekunde, ohne Richtungserkennung schwierig. Am Hemmrad wahrscheinlich besser, weil 1 Zahn/Sekunde). Luftdruck, Temperatur und evtl. noch Erschütterungen. Ausgabe als Graph (übereinanderliegend) auf PC. Es geht also darum, wie ändert sich die Ganggenauigkeit wegen Temperatur oder Luftdruckschwankungen. Das Ziel soll sein, nach 100 Tagen eine Abweichung zur Referenzuhr? von 1-10 Sekunden zu bestimmen. Das optimale Mittel, zwischen zu schnell und zu langsam zu finden, ist das Ziel, es wird immer Tage geben, da sind die äußeren Ein- flüsse vom Pendel nicht wegzubügeln. Wie geht man das an? Das Ganze noch bezahlbar für armen Rentner :-) Viele Grüße Bernd (Null Ahnung von Mikrokontrollern)
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Als preiswerte aber hoch genaue Zeitbasis würde ich ein GPS-Modul verwenden. Ich glaube kaum, dass man als Amateur eine präzisere Zeitbasis für weniger Geld bekommt (~20€). Die Impuls-Abnahme bzw. der Vergleich mit einer anderen mechanischen Uhr geht natürlich auch irgendwie, ist aber mehr Aufwand ...
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Bei "Datenlogger" bist du ja im Bereich der Datenverarbeitung / -speicherung. Das sollte wohl ein Klacks für einen µC sein und die Kosten betragen wahrscheinlich nur einen Bruchteil von deiner Uhr. Nur müsstest du da evtl selbst Hand anlegen um das umzusetzen. Es gibt einiges auf dem Markt an µC-Boards (z.B. ESP32) mit genügend Speicher oder mit SD-Kartenslot. An einen GPIO die Gabel- oder Reflexlichtschranke. Frank E. schrieb: > Als preiswerte aber hoch genaue Zeitbasis würde ich ein GPS-Modul > verwenden. Kann man machen aber ist das wirklich notwendig?
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Bernd F. schrieb: > Wie geht man das an? Ganz einfach: Kannst du das selber bauen? Kannst du einen Controller programmieren und eine Übertragung zum PC entwickeln? Wenn nein: Dann musst du was fertiges kaufen.
Obelix X. schrieb: > Frank E. schrieb: >> Als preiswerte aber hoch genaue Zeitbasis würde ich ein GPS-Modul >> verwenden. > > Kann man machen aber ist das wirklich notwendig? Jede ungenauere Alternative ist teurer.
Als Hobbyuhrmacher beschäftigt man sich auch mit der Historie. Um 1900 haben deutsche Uhrmacher Präzisionspendeluhren mit einer Ganggenauigkeit von 1 Sekunde/Jahr und besser gebaut. (Das werde ich nie erreichen). Aber, wie haben die das überprüft? Ich habe mal was über spezielle astronomische Instrumente zum Sterndurchgang gelesen. (Aber woher will ich wissen, dass das stimmt?). Das waren damals die genauesten Uhren der Welt, eine Referenzuhr gab es nicht. Grüße Bernd
Cyblord -. schrieb: > Bernd F. schrieb: >> Wie geht man das an? > > Ganz einfach: Kannst du das selber bauen? Kannst du einen Controller > programmieren und eine Übertragung zum PC entwickeln? > > Wenn nein: Dann musst du was fertiges kaufen. Cyblord, kein Problem, wo gibt es das? Grüße Bernd
Motopick schrieb: > Jede ungenauere Alternative ist teurer. Die Frage wäre ja ob man erst mal überhaupt eine Genauigkeit des Loggers benötigt die über eine normale RTC mit Uhrenquarz rausgeht. Immerhin geht es um eine mechanische Pendeluhr.
Bernd F. schrieb: > kein Problem, wo gibt es das? z.B. hier: https://shop.hioki.eu/de/LR8431-Tragbarer-10-Kanal-Datenlogger-fuer-Spannungs-Temperatur-und-Impulserfassung/LR8431-20?gad_source=1&gclid=CjwKCAiArKW-BhAzEiwAZhWsIOEMxiPJ2K7-7m3mUcOhh-rO3pAFMhFUT9U-JUDPVE-DDVUutkKs_BoCt40QAvD_BwE&utm_campaign=google_shopping_ge&utm_content=731069002485&utm_medium=cpc&utm_source=google&utm_term=
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als Datenlogger würde ich Volkszähler empfehlen https://volkszaehler.org/ Du kannst auch direkt auf deren Demoserver Kanäle anlegen Als Controller ESP32 oder ESP8266 - auf diesen das Projekt ESPEasy flashen https://espeasy.readthedocs.io/en/latest/ Du kannst damit direkt Sensoren für Temperatur usw auswerten, an Volkszähler schicken Es gibt eine Scriptsprache Um die Abweichung der Uhrzeit zu erfassen - es reicht doch eigentlich aus die Impulse, also Pendelbewegungen mit der realen Uhrzeit zu vergleichen? ESPEasy kann einen NTP-Server abfragen, sollte ausreichend sein?
Hier hatte ich schon was gefunden: https://www.phywe.de/sensoren-software/mess-software-apps/measureapp-die-kostenlose-mess-software-fuer-alle-endgeraete_2274_3205/ Allerdings sind die passenden Sensoren verdammt teuer. Grüße Bernd
Heinz R. schrieb: > Als Controller ESP32 oder ESP8266 - auf diesen das Projekt ESPEasy > flashen > (...) Das funktioniert, wenn man Zeitwaage und Datenlogger trennt. Also sowas, das war der erste Suchtreffer: https://mc.mikrocontroller.com/de/Zeitwaage.php (0,1 s pro Tag sind 1,2 µs pro Pendelschlag!) Der Messwert der Zeitwaage, Temperatur und Luftdruck gehen dann in erträglichen Abständen (alle 5 min?) an den Server.
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Cyblord -. schrieb: > Motopick schrieb: >> Jede ungenauere Alternative ist teurer. > > Die Frage wäre ja ob man erst mal überhaupt eine Genauigkeit des Loggers > benötigt die über eine normale RTC mit Uhrenquarz rausgeht. > Immerhin geht es um eine mechanische Pendeluhr. Vor einiger Zeit haette ich dir noch Recht gegeben, und einen TXCO empfohlen. Heute kann man aber konfigurierbare GPS-Empfaenger fuer einstellige Eurobetraege kaufen. (Als USB-Stick getarnt...) Der TO koennte das Pendel ja "diziplinieren". :) Dann erspart er sich den Logger.
Pendel elektronisch "Disziplinieren" geht gar nicht. Zeitwaagen dienen dazu, in kurzer Zeit eine Uhr einzuregeln. Darum geht es hier ja nicht. Eine Pendeluhr wird immer (je nach Einflüssen), etwas Vor- Nachgehen. Es geht um das Mittel im langen Zeitraum. Messungen mit einer noch so genauen Zeitwaage würden immer nur eine Momentaufnahme bieten. Grüße Bernd
Soul E. schrieb: > Also sowas, das war der erste Suchtreffer: > https://mc.mikrocontroller.com/de/Zeitwaage.php > (0,1 s pro Tag sind 1,2 µs pro Pendelschlag!) Da musst du der Lichtschranke wohl erstmal den Jitter abgewöhnen. Wenn es darum geht, Temperatur- und Luftdruckeinfluss zu messen, bewegt man sich auf Skalen von 10er-Minuten bis Stunden. Diese Trägheit des Systems "Umwelt" darf man dann auch gerne nutzen, um den Gang der Uhr über ähnlich lange Zeitintervalle zu bestimmen.
Bernd F. schrieb: > Messungen mit einer noch so genauen Zeitwaage würden immer > nur eine Momentaufnahme bieten. Das sind Zeitmessungen immer. Auch wenn du meinst, alle Einflussfaktoren ebenfalls zu erfassen. Wenn du ueber eine Woche misst, hast du nur einen Mittelwert, der mit den Einflussfaktoren dieser Woche korrelieren wird. Das ist auch nur eine Momentaufnahme.
Motopick schrieb: >> Messungen mit einer noch so genauen Zeitwaage würden immer >> nur eine Momentaufnahme bieten. > > Das sind Zeitmessungen immer. Korrekt. Das ist ja jetzt schon ein Bezug zur Heisenbergschen Unschärferelation.
Cyblord -. schrieb: > Korrekt. Das ist ja jetzt schon ein Bezug zur Heisenbergschen > Unschärferelation. Genau. Wir nähern uns dem Kernproblem :-) Grüße Bernd
Ich verstehe das Problem folgendermaßen: Er will wissen wie sich Temperatur, Luftfeuchtigkeit auf die Ungenauigkeit auswirken? Hierzu braucht es keine Zeitwaage usw jeder Tag hat 86.400 Pendelschwingungen Es sollte ausreichend sein alle 5, 10 oder 60 Minuten einen soll/ist Vergleich der Anzahl dieser Schwingungen zu loggen? Mittags 12 Uhr wären es z.B. theoretisch 43.200 Schwingungen - sind es in Wahrheit z.B. 44.000 geht die Uhr 1,95% zu schnell genau dieser Prozentwert soll wohl zusammen mit Temperatur usw geloggt werden?
Bernd F. schrieb: > Zeitwaagen dienen dazu, in kurzer Zeit eine Uhr einzuregeln. > Darum geht es hier ja nicht. Ob Du nur kalibrierst oder auch justierst sei Dir überlassen. Niemand hindert Dich daran, alle fünf Minuten die momentane Abweichung von der Sollfrequenz zu bestimmen und zu loggen, und dabei die Finger von der Mechanik zu lassen.
Motopick schrieb: > Das sind Zeitmessungen immer. Wenn du jede Stunde die Phasenlage zum 1PPS-Signal ausmisst und die Differenz berechnest, bekommst du den Mittelwert des Uhrgangs für diese Stunde. Da sehe ich keine Momentaufnahme. Für die Kontrolle der Uhr geht es um den Gang. Der Stand ist ziemlich egal und sowieso nur das Ergebnis des aufintegrierten Gangs.
Bernd F. schrieb: > Sensoren: Gabellichtschranke (Am Pendel wären das 2 Durchgänge/ > Sekunde, ohne Richtungserkennung schwierig. Am Hemmrad wahrscheinlich > besser, weil 1 Zahn/Sekunde). Wenn Du die Lichtschranke an eine der Endpositionen des Pendels setzt, hast Du nur 1 Impuls pro kompletter Schwingung. Ich würde einen Raspi nehmen (da tut es auch ein älterer), der kann Sensoren über 1-wire, I2C oder SPI auswerten und über die GPIOs Impulse von der Lichtschranke bzw. einer GPS-Platine empfangen. Logger-Software gibt es im Netz.
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Stephan S. schrieb: > Bernd F. schrieb: >> Sensoren: Gabellichtschranke (Am Pendel wären das 2 Durchgänge/ >> Sekunde, ohne Richtungserkennung schwierig. Am Hemmrad wahrscheinlich >> besser, weil 1 Zahn/Sekunde). > > Wenn Du die Lichtschranke an eine der Endpositionen des Pendels setzt, > hast Du nur 1 Impuls pro kompletter Schwingung. > > Ich würde einen Raspi nehmen (da tut es auch ein älterer), der kann > Sensoren über 1-wire, I2C oder SPI auswerten und über die GPIOs Impulse > von der Lichtschranke bzw. einer GPS-Platine empfangen. Logger-Software > gibt es im Netz. Dann muss aber zumindest ein Echtzeitbetriebssystem auf den Raspi. Mit einem µC ist das meiner Meinung nach einfacher umzusetzen. 1-Wire, I2C und SPI habe die meisten auch.
Stephan S. schrieb: > Ich würde einen Raspi nehmen (...) Na ob der die geforderte Auflösung und Genauigkeit bietet, um die Pendelsekunde so zu vermessen, dass da ein Gangfehler von 1s pro Tag dargestellt werden kann? Für Latenzen im us-Bereich würde ich eher Hardware (Fpga) oder zumindest einen komplett synchronen Mikrocontroller nehmen (also identischer Takt für core und IO) und den mit einem GPSDO takten. Die Messwerte kann dann ein Raspi aufnehmen und wegschreiben.
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Obelix X. schrieb: > Dann muss aber zumindest ein Echtzeitbetriebssystem auf den Raspi. Soul E. schrieb: > Na ob der die geforderte Auflösung und Genauigkeit bietet, um die > Pendelsekunde so zu vermessen, dass da ein Gangfehler von 1s pro Tag > dargestellt werden kann? Man kann sowohl das GPS-Signal als auch das Signal der Lichtschranke z.B. mit der Python-Funktion time.time() im ms-Bereich sauber erfassen, die Differenz rechnet den Fehler dann raus. Die Sensoren müssen nicht ms-genau erfasst werden. Un die von Bernd gewünschte Langzeiterfassung steigert die Genauigkeit weiter. Ich habe mit dieser Methode TCXOs getestet: https://www.mikrocontroller.net/attachment/634314/tcxod.svg Man kann das aber auch gut mit einem ESP32 machen, z.B. auch in Micropython, muss dann aber die Funktion time.ticks_ms() oder time.ticks_us() sowie time.ticks_diff(t1,t2) nehmen.
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Bernd F. schrieb: > Ausgabe als Graph (übereinanderliegend) auf PC. Permanent oder auf Abruf von allen erfassten Werten? Lass mich raten: Es soll schön aussehen :-) Die Frequenz des Pendels zu bestimmen, kann ein Pico-Board erledigen, dessen Taktfrequenz per 1 PPS-Signal permanent korrigiert wird. Für einen AVR wäre das auch kein Problem. Dazu gibt es genug fertige Schaltungen im Netz ;-) Luftdruck und Temperatur können ebenfalls mit erfasst und auf einem SPI-Speicher abgelegt werden. Soweit ist das kein sonderliches Probelm. > Das Ganze noch bezahlbar für armen Rentner :-) > ... > Bernd (Null Ahnung von Mikrokontrollern) Das ist meines Erachtens der Knackpunkt.
Stephan S. schrieb: > Wenn Du die Lichtschranke an eine der Endpositionen des Pendels setzt, > hast Du nur 1 Impuls pro kompletter Schwingung. Viel Spaß beim Justieren. Welchen Vorteil soll das bringen? Die interessierenden Pulse vom Pendel kommen in einem ziemlich festen Takt, d.h. nachdem der erste Puls sicher erfasst wurde, kann die Software einfach in einem ziemlich kleinen Zeitfenster auf den nächsten lauern. Ein möglicher zweiter Puls interessiert dann überhaupt nicht, sondern wird einfach ausgeblendet. Soul E. schrieb: > Für Latenzen im us-Bereich würde ich eher > Hardware (Fpga) oder zumindest einen komplett synchronen Mikrocontroller > nehmen (also identischer Takt für core und IO) und den mit einem GPSDO > takten. Jeder ATmega328 macht die genaue Zeitmessung nebenher. Über die Capture-Funktion eines Timer läuft das per Hardware im Hintergrund. Die Software muss nur alle Sekunde das Messergebnis abholen.
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Stephan S. schrieb: > Bernd F. schrieb: >> Sensoren: Gabellichtschranke (Am Pendel wären das 2 Durchgänge/ >> Sekunde, ohne Richtungserkennung schwierig. Am Hemmrad wahrscheinlich >> besser, weil 1 Zahn/Sekunde). > > Wenn Du die Lichtschranke an eine der Endpositionen des Pendels setzt, > hast Du nur 1 Impuls pro kompletter Schwingung. Oh weh, das ist ein sehr schlechter Vorschlag! Das Pendel führt ungefähr eine sinusförmige Schwingung aus. Im Umkehrpunkt ist die Geschwindigkeit gleich Null. Und der Punkt ist räumlich gesehen unscharf und nicht konstant. Besser ist es zu messen wenn die Geschwindigkeit am größten ist. Zumal hast du dann doppelt so viele Meßwerte und der Meßpunkt wird zwangsweise immer erreicht.
Esmu P. schrieb: > Das Pendel führt ungefähr eine sinusförmige Schwingung aus. Im > Umkehrpunkt ist die Geschwindigkeit gleich Null. Und der Punkt ist > räumlich gesehen unscharf und nicht konstant. Besser ist es zu messen > wenn die Geschwindigkeit am größten ist. ok, da hast Du recht. Rainer W. schrieb: > Jeder ATmega328 macht die genaue Zeitmessung nebenher. Über die > Capture-Funktion eines Timer läuft das per Hardware im Hintergrund. Die > Software muss nur alle Sekunde das Messergebnis abholen. Der TE macht mir eher nicht den Eindruck, als ob er einen µC programmieren könnte ...
Stephan S. schrieb: > Der TE macht mir eher nicht den Eindruck, als ob er einen µC > programmieren könnte ... Was die ganze Sache wieder witzlos macht. Weil fertig ist halt teuer.
Stephan S. schrieb: > Der TE macht mir eher nicht den Eindruck, als ob er einen µC > programmieren könnte ... Muss er ja nicht. Es reicht, wenn er sich mit jemandem zusammen tut, der auch Spaß daran hat.
Rainer W. schrieb: > Stephan S. schrieb: >> Der TE macht mir eher nicht den Eindruck, als ob er einen µC >> programmieren könnte ... > > Muss er ja nicht. > Es reicht, wenn er sich mit jemandem zusammen tut, der auch Spaß daran > hat. Ja.... nein. Das typische: Ich will was basteln aber kann nicht und suche jemanden der jetzt genau das macht was ich will, klappt halt nicht.
Cyblord -. schrieb: > Rainer W. schrieb: >> Stephan S. schrieb: >>> Der TE macht mir eher nicht den Eindruck, als ob er einen µC >>> programmieren könnte ... >> >> Muss er ja nicht. >> Es reicht, wenn er sich mit jemandem zusammen tut, der auch Spaß daran >> hat. > > Ja.... nein. Das typische: Ich will was basteln aber kann nicht und > suche jemanden der jetzt genau das macht was ich will, klappt halt > nicht. Das klappt oft genug hier, oft genug aber dann auch über PN, Mail, Telefon, etc. bis DHL... Aber Deine Welt ist ja immer eine andere.
Bernd F. schrieb: > Pendel elektronisch "Disziplinieren" geht gar nicht. Kennst du die Seite https://www.giangrandi.org/electronics/gps-pendulum-clock/gps-pendulum-clock.shtml Die Lösung dort ist genial, finde ich. Allerdings hat seine Uhr ein Pendel für 1 Sekunde, das macht es einfaxcher. Gruss
Klaus F. schrieb: > Bernd F. schrieb: >> Pendel elektronisch "Disziplinieren" geht gar nicht. > > Kennst du die Seite > https://www.giangrandi.org/electronics/gps-pendulum-clock/gps-pendulum-clock.shtml > > Die Lösung dort ist genial, finde ich. > Allerdings hat seine Uhr ein Pendel für 1 Sekunde, das macht es > einfaxcher. Du kapierst überhaupt nicht, worum es Bernd überhaupt geht.
Ich bin doch nicht der einzige Spinner auf der Welt. Hier eine Stimmgabeluhr in groß: https://www.youtube.com/watch?v=-uNrSvv78Yk Viele Grüße Bernd
Ralf X. schrieb: > Du kapierst überhaupt nicht, worum es Bernd überhaupt geht. . . Ja, das ist deine irrige Meinung. . Aber ich habe schonmal das Wort "Datenlogger" gehört. . Ich wollte ihm auf einen alternativen Ansatz verweisen. . .
Klaus F. schrieb: > Ralf X. schrieb: >> Du kapierst überhaupt nicht, worum es Bernd überhaupt geht. > > . > . > Ja, das ist deine irrige Meinung. > . > Aber ich habe schonmal das Wort "Datenlogger" gehört. > . > Ich wollte ihm auf einen alternativen Ansatz verweisen. man stelle sich einfach mal vor, dass jemand bei einer edlen Rolex, Glashütte, etc. auf die Idee kommt, die per Quarz, etc. elektronisch zu disziplinieren...
Bernd F. schrieb: > Ich bin doch nicht der einzige Spinner auf der Welt. > Hier eine Stimmgabeluhr in groß: Die Messungen sind überhaupt nicht das Problem. Was blöd ist, daß man Dir alles total passend liefern muß, da Du selber keine Anpassungen vornehmen kannst. Da wäre auch nicht schlimm, aber dazu müßte man bei Dir vor Ort sein. Alles andere ist mühselig und zeitaufraubend. Die Uhr müßte in ein Labor - so wird ein Schuh draus. Um Deinen Perfektionismus ein wenig zu bremsen: Was ist denn schlimm daran, wenn Du die Uhr gegen eine DCF77 Uhr einmal in der Woche vergleichst und dann das Pendel nachjustierst? Mit einem Protokoll über ein Jahr, kannst Du dann die Schwankungen sehen. Aktuelle Temperatur und Luftdruck aufzuzeichen hilft doch eigentlich garnicht weiter. Wo wären denn die Korrekturmöglichkeiten, diese Einflüsse zu kompensieren?
Mi N. schrieb: > Aktuelle Temperatur und Luftdruck aufzuzeichen hilft doch eigentlich > garnicht weiter. Wo wären denn die Korrekturmöglichkeiten, diese > Einflüsse zu kompensieren? In einer geschlossenen Uhrenkasten kann man einfach die Temperatur benutzen, um den Gang zu steuern. Dazu muss man lediglich die Temperaturkompensation des Pendels etwas verstimmen.
Das Problem beim Pendel ist: Mindestens 2 Faktoren sorgen für Gangabweichungen. Um das Pendel zu optimieren, muss man erst mal wissen, welcher Faktor zu optimieren ist. Temperaturkompension: Da haben sich Generationen von Uhrmachern und Physiker den Kopf drüber zerbrochen, es gibt Lösungen. Viel gemeiner sind Luftdruckschwankungen: Das Pendel "schwimmt" in der Luft, steigt der Luftdruck kriegt es mehr Auftrieb. Gleichzeitig wird die Luft etwas zäher. Optimal ist es, wenn sich das aufhebt.Aber auch dafür gibt es mechanische Lösungen (Quecksilber, Anerodiddosen ...) Nur, um da anzusetzen, braucht es die Daten von Luftdruck und Temperatur, immer im Verhältnis zur Gangabweichung. Ich hätte kein Problem damit, das Pendel in x-Varianten neu zu bauen. Nur geht das ohne Daten nicht. Viele Grüße Bernd
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Bernd F. schrieb: ... > Ich hätte kein Problem damit, das Pendel in x-Varianten > neu zu bauen. Nur geht das ohne Daten nicht. > > Viele Grüße > Bernd So vorgehen: 1. Messen, richtig messen!, das ist ein himmelweiter Unterschied! 2. Auswertung der Ergebnisse 3. Überlegen 4. Einen Parameter ändern, nur einen! 5. Messen, richtig messen!, das ist ein himmelweiter Unterschied! 6. Auswertung der Ergebnisse 7. Überlegen ... ... Dann kommst du zu dem Punkt das es nicht richtig klappt. Ergo Die Uhr in einen Geschlossenen Glaskasten packen, evakuieren, Temperatur konstant halten... und dann wieder von vorne weitermachen.
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Esmu P. schrieb: > Die Uhr in einen Geschlossenen Glaskasten packen das ist schon wegen der Luftbewegungen sinnvoll. Diese diese beeinflussen das Pendel auch und lassen sich weder sinnvoll messen noch kompensieren. Es kommt immer darauf an, welches Ziel man verfolgt. Eine Pendeluhr aus heutiger Zeit soll ja auch ein Blickfang sein. Eine Pendeluhr in einem Kupfergehäuse mit Vakuum, die schwingungsmäßig vom Fundament isoliert im Keller steht, möchte wohl niemand
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Esmu P. schrieb: > So vorgehen: Du schreibst hier immer merkwürdiges Zeugs. Vielleicht mal selber "1. überlegen". Bernd F. schrieb: > Um das Pendel zu optimieren, muss man erst > mal wissen, welcher Faktor zu optimieren ist. Und dazu braucht man Laborbedingungen, die Temperatur und Luftdruck gezielt variieren können. Dann könnte man Meßreihen aufzeichnen, wozu überschlägig ein Tag reichen könnte und nicht 100. Noch ein Punkt: Bei der grafischen Darstellung wird die Kurve für die Zeitabweichung mehr oder minder in eine Richtung wandern, da sich die Fehler addieren. Jetzt könnte man zwar die Abweichungen zu einem Langzeitmittelwert (ein Tag zum Beispiel) anzeigen, aber die absolute Zeit stimmt trotzdem nicht mehr. Das ist aber der interessante Wert.
Cyblord -. schrieb: > Die Frage wäre ja ob man erst mal überhaupt eine Genauigkeit des Loggers > benötigt die über eine normale RTC mit Uhrenquarz rausgeht. Ja, definitiv, weil: Bernd F. schrieb: > Das Ziel soll sein, nach 100 Tagen eine Abweichung zur Referenzuhr? > von 1-10 Sekunden zu bestimmen. > Zur Regulierung nutze ich ein Quarz-Schiffschronometer mit > einer Genauigkeit von 0,03 Sekunden/Tag. 1 Sekunde in 100 Tagen ist ca. 0.1ppm. Ohne NTP, DCF77 oder GNSS wird das nichts. Alle drei sind über mehrere Tage leicht genau genug, aber kurzzeitig beliebig ungenau. Besonders witzig ist der PPS aus billigen GPS-Empfängern, weil der auch mal aus dem frei laufenden Quarz kommt. Bei den u-blox Empfängern ist es per Default auch nicht besser, aber da kann man es wenigstens erkennen und konfigurieren. Man braucht aber auf jeden Fall eine gute RTC o.ä. zur Überbrückung und als lokalen Takt. Man will auch nicht 100 Tage auf das erste Ergebnis warten, 0.1ppm bleibt aber 0.1ppm. Für eine Messung pro Sekunde müsste der Timer mit stabilen 10 MHz getaktet werden. Eine Messung pro Sekunde ist aber (zu?) wenig, wenn es um Erschütterungen geht. Zum Beispiel, wenn man eine normale Tür zu einem normalen Zimmer öffnet oder schließt. Dabei gibt es auch größere Druckschwankungen. Bernd F. schrieb: > Gabellichtschranke (Am Pendel wären das 2 Durchgänge/Sekunde, > ohne Richtungserkennung schwierig.) Wegen Erschütterungen wäre es vorteilhaft, jede einzelne Schwingung zu messen und je mehr, umso besser. Warum sollten 2 pro Sekunde schwierig sein? Soul E. schrieb: > Für Latenzen im us-Bereich würde ich eher Hardware (Fpga) oder > zumindest einen komplett synchronen Mikrocontroller nehmen > (also identischer Takt für core und IO) Hardware für die Erfassung ist ja klar, aber Latenz? Man hat eine halbe Sekunde Zeit für die Verarbeitung. Warum dann komplett synchron? > und den mit einem GPSDO takten. Das wäre ideal, aber ein eigenes Projekt, oder? Was gibt's da fertig? Ein GPSDO oder OCXO braucht (viel?) Strom und die ganze Mimik ist ohne USV ziemlich sinnlos. Die sollte auch mehr als ein paar Minuten überbrücken. Mit einem uC, TCXO und u-blox SAM-10Q reicht eine 18650-Zelle für viele Stunden, das sollte noch passen. Mit 4 NOR-Flash Speicherchips braucht der uC kaum RAM und man kann 127 Tage lang jeden Tag 2MByte Rohdaten speichern. Oder ein Jahr lang, wenn man ein wenig komprimiert. Das würde ich aber nicht machen, weil man ja auch neugierig ist und die Daten wenigstens einmal pro Woche auf den PC kopiert. Ich würde wirklich alles speichern, was die Sensoren her geben, und das 2 Mal pro Sekunde. Das reduziert die Änderungswünsche an der uC-Firmware. Bleibt noch die Frage, was auf dem PC zur Verfügung steht. Früher hätte man mit einer CSV-Datei und Excel alles erschlagen...
Bernd F. schrieb: > Eine Pendeluhr reagiert auf Temperatur, Luftdruck und Er- > schütterungen. Um das mal auf die Spitze zu treiben (Rentner, > hat ja sonst nichts zu tun), würde ich gerne Langzeitbeobachtung machen. Ein Vorschlag aus alten Zeiten: Um meine erste Quarzuhr, gebaut in den 70er Jahren des vorigen Jahrhunderts, abzugleichen, habe ich damals das Zeitzeichen, welches zumeist stündlich vor den Nachrichten gesendet wurde, verwendet. („mit dem Ton des letzten Zeichens ist es z.B. genau 10 Uhr“ gibt es das heute noch?) Dazu wurde ein Frequenzzähler/Periodendauermesser verwendet und mit Hilfe eines FF-IC der Abstand zwischen den Sekundenimpulsen der Uhr und dem Tonstart des Zeitzeichens gemessen. Könnte man heute evtl. so ähnlich mit DCF77 als Vergleichsbasis machen.
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Bernd F. schrieb: > Null Ahnung von Mikrokontrollern Schwierig. Lichtschranke die 2 x durchlaufen wird ist schon ok, das kann man rausrechnen und nur geradzahlige zählen. Referenzuhr ist auch nicht schwierig, wenn man ein DCF77 Funkuhrmodul oder GPS verwendet, falls am Aufstellungsort Empfang herrscht. Luftdruck und Temperatur kann man messen aber wenn es genau sein soll, wird es teuer und schwierig. Aber ohne Microcontroller-Programmierkenntnisse ? Vergiss es.
Esmu P. schrieb: > 4. Einen Parameter ändern, nur einen! > 5. Messen, richtig messen!, das ist ein himmelweiter Unterschied! > 6. Auswertung der Ergebnisse > > 7. Überlegen Wenn man Punkt 7 voran stellt, kommt man ganz schnell zu dem Ergebnis, dass man bei unkorrelierten Störgrößen und linearem System in einer Messserie, die zufällige Störungen durch Temperatur, Luftdruck u.a. beinhaltet, den Einfluss der Größen rechnerisch trennen kann und Punkt 4 überflüssig ist.
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Bauform B. schrieb: > Alle drei sind über mehrere Tage leicht genau genug, aber > kurzzeitig beliebig ungenau. Besonders witzig ist der PPS aus billigen > GPS-Empfängern, weil der auch mal aus dem frei laufenden Quarz kommt. > Bei den u-blox Empfängern ist es per Default auch nicht besser, aber da > kann man es wenigstens erkennen und konfigurieren. Man braucht aber auf > jeden Fall eine gute RTC o.ä. zur Überbrückung und als lokalen Takt. Auf GPS trifft das definitiv nicht zu. Dazu habe ich noch eine Kurve gefunden, die den 60 ns Jitter (EM 406A) zeigt. Der im Mittelwert leichte Anstieg nach rechts, liegt an der Drift des 12 MHz Oszillators (RP2040). Bauform B. schrieb: > Ein GPSDO oder OCXO braucht (viel?) Strom und die ganze Mimik ist ohne > USV ziemlich sinnlos. Die Uhr hat eh schon eine Stromversorgung für den Aufzugsmotor und eine Powerbank reicht locker, um Stromausfälle zu überbrücken. > Ich würde wirklich alles speichern, was die Sensoren her geben, > und das 2 Mal pro Sekunde. Das reduziert die Änderungswünsche an der > uC-Firmware. Auch hier mein Widerspruch :-) Luftdruck und Temperatur ändern sich nur sehr langsam. Zwar würde ich auch jeden Impuls erfassen, über einen längeren Zeitraum mitteln - 60 s allein schon, um Jitter zu reduzieren - aber erst nach zwei Impulsen auswerten, um die Impulse von immer der gleichen Flanke zu verwenden. Für die gesamte Schaltung bräuchte ich nur in die Schublade zu greifen, nur wie erwähnt verstehe ich den Ansatz nicht. Egal.
Bauform B. schrieb: > Soul E. schrieb: >> Für Latenzen im us-Bereich würde ich eher Hardware (Fpga) oder >> zumindest einen komplett synchronen Mikrocontroller nehmen >> (also identischer Takt für core und IO) > > Hardware für die Erfassung ist ja klar, aber Latenz? Man hat eine halbe > Sekunde Zeit für die Verarbeitung. Warum dann komplett synchron? Bei den meisten 32bit-Controllern, unter anderem bei allen ARM-basierten, läuft das I/O-System asynchron zum Core. Ein pin change interrupt braucht je nach aktuell abgearbeitetem Befehl und Zustand der Pipeline unterschiedlich viele Takte bis er bei der CPU aufschlägt. Genauso ist die Zeit zwischen Lesebefehl und Sampling am Pin unterschiedlich und hängt davon ab, was gerade auf den Bussen los ist. Eine halbe Sekunde Zeit für die Verarbeitung ist kein Problem, aber den Moment der Flanke willst Du auf 100 ns genau erwischen.
Mi N. schrieb: > ... aber erst nach zwei Impulsen auswerten, um die Impulse von immer > der gleichen Flanke zu verwenden. Jeden Pulsabstand separat auszuwerten ergibt schon deswegen keinen Sinn, weil dafür die Lichtschranke genau in er Mitte montiert sein müsste (mit einer Genauigkeit, die deutlich über dem Jitter der Zeitbasis liegen müsste). Mi N. schrieb: > Dazu habe ich noch eine Kurve gefunden, die den 60 ns Jitter > (EM 406A) zeigt. Für mich sieht das erstmal ganz kräftig nach Quantisierungsrauschen/Aliasing aus. 67 ns deutet auf eine Abtastung mit 16 MHz hin. Wie wurde diese Messung durchgeführt? Soul E. schrieb: > ... aber den Moment der Flanke willst Du auf 100 ns genau erwischen. Deswegen überlässt man so etwas der Hardware und mischt da nicht mit der Software drin rum (Stichwort Timer, Capture).
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Bernd F. schrieb: > Pendel elektronisch "Disziplinieren" geht gar nicht. Ich weiss gar nicht, was der TO sich so anstellt. :) Wenn Mann es richtig macht, sieht das keiner... Oder Mann macht es lustig, z.B. ein kleines Maennchen dass das Pendel ab und an "anpustet". > Eine Pendeluhr wird immer (je nach Einflüssen), etwas Vor- > Nachgehen. Es geht um das Mittel im langen Zeitraum. Das ist eben Pendeluhr V0.9beta. Ein "Informatiker" wuerde sagen: "Das ist heute nicht mehr zeitgemaess." Mann sollte heute schon den Mut zur Pendeluhr V2 aufbringen. Bei deinen Sensoren fehlt im uebrigen der "Mondgravitationssensor". Das die Einflussfaktoren nur linear an der Uhr drehen, halte ich im uebrigen fuer ein Geruecht. Und die ganz schlechte Nachricht: Jeder ermittelte Korrekturfaktor ist falsch. Weil eben jedes Jahr anders ist.
Mi N. schrieb: > Esmu P. schrieb: >> So vorgehen: > > Du schreibst hier immer merkwürdiges Zeugs. Vielleicht mal selber > "1. überlegen". > Lies bitte was der TO möchte. > Bernd F. schrieb: >> Um das Pendel zu optimieren, muss man erst >> mal wissen, welcher Faktor zu optimieren ist. > Das weiß der TO > Und dazu braucht man Laborbedingungen, die Temperatur und Luftdruck > gezielt variieren können. Dann könnte man Meßreihen aufzeichnen, wozu > überschlägig ein Tag reichen könnte und nicht 100. > Nein > Noch ein Punkt: Bei der grafischen Darstellung wird die Kurve für die > Zeitabweichung mehr oder minder in eine Richtung wandern, da sich die > Fehler addieren. Das ist falsch! < Jetzt könnte man zwar die Abweichungen zu einem > Langzeitmittelwert (ein Tag zum Beispiel) anzeigen, aber die absolute > Zeit stimmt trotzdem nicht mehr. Das ist aber der interessante Wert. Das ist nicht wahr.
Die absolute Zeit ist fast egal. Mal angenommen, die Uhr ist soweit reguliert, dass sie 0,5 Sekunden/Woche vorgeht. Das wäre ein recht guter Wert. (Feinregulierung passiert durch Auflegen von Gewichten auf das Pendel, da lässt sich recht einfach feststellen welches Gewicht, Milligramm, welche Abweichung bringen) Aber bei einem Vorlauf von 0,5 Sekunden/Woche wäre ein Vorlauf von 26,5 Sekunden/Jahr zu erwarten. Ist der Wert völlig anders, spielen halt die äußeren Einflüsse mit rein. Die Uhr steht natürlich in einer Glasvitrine. Erstens wegen Staub, aber auch Temperatureinflüsse werden so stark verzögert Einfluss haben. Mal kurz Lüften sollte so abgepuffert werden. Das Pendel hat Invarstäbe. Kohlefaser, oder Glas wären mögliche Optionen, evtl. auch Superinvar. Da könnte man Monate rumspielen. Viele Grüße Bernd
Bernd F. schrieb: > Da könnte man Monate rumspielen. Er hat viele Jahre gebraucht: https://de.wikipedia.org/wiki/John_Harrison_(Uhrmacher)
H. H. schrieb: > Bernd F. schrieb: >> Da könnte man Monate rumspielen. > > Er hat viele Jahre gebraucht: > > https://de.wikipedia.org/wiki/John_Harrison_(Uhrmacher) H.H. mit einem Datenlogger hätte er sich Jahre sparen können :-) Hier habe ich ein völlig anderes Hemmungssystem (Ob es was taugt, weiß noch Niemand). Es ist eine Schwerkraft-Hemmung mit konstanter Kraft. Solange die Schwerkraft gleich bleibt, sollte die Uhr doch genau gehen. (Aber, nix Genaues weiß man nicht). Grüße Bernd
Rainer W. schrieb: > Mi N. schrieb: >> Dazu habe ich noch eine Kurve gefunden, die den 60 ns Jitter >> (EM 406A) zeigt. > > Für mich sieht das erstmal ganz kräftig nach > Quantisierungsrauschen/Aliasing aus. 67 ns deutet auf eine Abtastung mit > 16 MHz hin. Wie wurde diese Messung durchgeführt? Die Rohdaten zeigen eine Auflösung von 100 ps. Dann war das wohl doch kein RP2040 und ich habe mich falsch erinnert. Motopick schrieb: > Bernd F. schrieb: >> Pendel elektronisch "Disziplinieren" geht gar nicht. > > Ich weiss gar nicht, was der TO sich so anstellt. :) > Wenn Mann es richtig macht, sieht das keiner... Meinem Verständnis nach ist das Ziel des TO eine perfekte mechanische Lösung. Smartphone kann jeder.
Motopick schrieb: > Das die Einflussfaktoren nur linear an der Uhr drehen, halte ich > im uebrigen fuer ein Geruecht. Das Konzept der Linearisierung um einen Arbeitspunkt ist dir vielleicht schon einmal begegnet. Darum geht es hier. Bernd F. schrieb: > Solange die Schwerkraft gleich bleibt, sollte die Uhr doch > genau gehen. Den Gefallen wird sie dir allenfalls im Mittel tun. Mit den Gezeiten durch Mond und Sonne muss man leben.
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Rainer W. schrieb: > Motopick schrieb: >> Das die Einflussfaktoren nur linear an der Uhr drehen, halte ich >> im uebrigen fuer ein Geruecht. > > Das Konzept der Linearisierung um einen Arbeitspunkt ist dir vielleicht > schon einmal begegnet. Darum geht es hier. Schon der Einfluss des Luftdrucks ist recht nichtlinear. Der wirkt nicht nur um einen "Arbeitspunkt" herum. > Den Gefallen wird sie dir allenfalls im Mittel tun. Mit den Gezeiten > durch Mond und Sonne muss man leben. Den fehlenden "Mondgravitationssensor" habe ich ja schon erwaehnt. :) > Smartphone kann jeder. Ich komme auch ohne Wischfon durchaus zurecht. Ganz ueberwiegend sogar. > Meinem Verständnis nach ist das Ziel des TO eine perfekte mechanische > Lösung. Davon ist der TO genau so weit entfernt, wie eine Mondsonde die noch auf der Erde steht. Schoenen Sonntag!
Motopick schrieb: >> Meinem Verständnis nach ist das Ziel des TO eine perfekte mechanische >> Lösung. > > Davon ist der TO genau so weit entfernt, wie eine Mondsonde die noch > auf der Erde steht. > > Schoenen Sonntag! Und dennoch ist es das Ziel, zum Mond zu fliegen. Es soll ja sogar zum Mars gehen! In mein Sonntagsgebet habe ich die Hoffnung eingeschlossen, daß der Start möglichst schon morgen stattfinden sollte. Dafür habe ich einige Mitreisennde vorgeschlagen. Auch dabei ist nur das Ziel wichtig. Ob und wo die hinfliegen gebe ich vertrauensvoll in Gottes Hand.
Motopick schrieb: > Schon der Einfluss des Luftdrucks ist recht nichtlinear. > Der wirkt nicht nur um einen "Arbeitspunkt" herum. Niemand hat vor, diese Uhr zwischen Erdoberfläche und Vakuum des Weltraums hin und her zu bewegen und dabei zu erwarten, dass sich die Ganggenauigkeit dabei nicht ändert.
Bernd F. schrieb: > Also: Datenaufzeichnung 100 Tage, besser ein Jahr. > Sensoren: Gabellichtschranke (Am Pendel wären das 2 Durchgänge/ > Sekunde, ohne Richtungserkennung schwierig. Am Hemmrad wahrscheinlich > besser, weil 1 Zahn/Sekunde). Hier kannst du eine passende Gabellichtschranke aussuchen, die mechanisch passt (falls du nicht schon eine hast): https://at.rs-online.com/web/c/displays-und-optoelektronik/optokoppler-und-photodetektoren/gabel-lichtschranken/?rpp=50 Der Auslösezeitpunkt muss sehr genau definiert sein, Streulicht oder unterschiedliches Tageslicht und auch die Temperatur hat einen messbaren Einfluss. Der mechanische Aufbau muss daher 100% passen. Als Temp/Feuchte/Druck Sensor kannst du den BME280 verwenden, Sensirion hat auch vergleichbares: https://cdn-learn.adafruit.com/downloads/pdf/adafruit-bme280-humidity-barometric-pressure-temperature-sensor-breakout.pdf Wahrscheinlich brauchst du zusätzlich PT1000 Temperatursensoren an verschiedenen Stellen der Uhr. Hier gibt es genaue PT1000 Temperatur Sensoren zum Anschrauben: https://www.sensorshop24.de/temperaturfuehler-pt100-pt1000-sensoren Wenn du den Lichtschranken auf 6 Uhr positionierst, und über den Sekundenzeiger alle 60 Sekunden auswertest, und deine Schaltungenauigkeit der Lichtschranke weniger als 1 Mikrosekunden beträgt, dann hast du eine Genauigkeit von 0.017 ppm. Das entspricht 0.5 Sekunden pro Jahr. Für diese Genauigkeit kannst du nichts fertiges kaufen. Du brauchst einem Print mit einem uC und einen beheizten Oszillator in einem hermetischen Gehäuse. Wenn sich die Temperatur oder der Druck ändert, darf der Oszillator über eine Minute nicht mehr als 0.017 ppm driften. Die besseren erreichen 0.005 ppm über -20 bis 70 Grad und kosten ca. 100-150 Euro, und sollten diese Kurzzeitgenauigkeit bei Raumtemperatur locker erreichen. Dieser Typ kommt in Frage: https://abracon.com/Precisiontiming/AOCJY2.pdf Der uC wartet auf das Auslösesignal der Lichtschranke, dass jede Minute kommt. Wenn das Auslösesignal kommt, liest der uC Temperatur, Druck und Feuchte aus und sendet sie an den PC. Der uC muss ein sehr einfacher Typ sein, der auf den Takt genaue Abarbeitszeiten der Befehle hat, und keinen Cache, keine Wait-Zyklen und keine Interrupts im Hintergrund hat. Am besten einen 8051, MPS430, oder ein einfaches FPGA. Das PC Interface kannst du mit einem FTDI RS232 zu USB Chip machen, das vereinfacht die Programmierung. Der geringe Drift und der Offset des Oszillators kann über die PC Uhr kompensiert werden, wenn notwendig. Die PC Uhr ist mit NTP (dem Netzwerk Time Protokol) mit einer Atomuhr synchronisiert, und über lange Zeiträume sehr genau. Wenn du den mechanischen Aufbau und die benötigten Sensoren festgelegt hast, dann kommen wir einen Schritt weiter. Gruss Udo
Udo K. schrieb: > Du brauchst einem Print mit einem uC und einen beheizten Oszillator in > einem hermetischen Gehäuse. > Der uC wartet auf das Auslösesignal der Lichtschranke, dass jede Minute > kommt. > Der uC muss ein sehr einfacher Typ sein, der auf den Takt genaue > Abarbeitszeiten der Befehle hat, Bernd F. schrieb: > Viele Grüße > Bernd (Null Ahnung von Mikrokontrollern)
Udo K. schrieb: > Der Auslösezeitpunkt muss sehr genau definiert sein, Streulicht oder > unterschiedliches Tageslicht und auch die Temperatur hat einen > messbaren Einfluss. Solange man kein Stroboskop daneben stellt, ist das halb so kritisch. Zwischen zwei Pendeldurchgängen ändern sich Tageslicht, Temperatur und Schaltschwelle nicht nennenswert, d.h. mögliche Verschiebungen der Schwelle sind ziemlich unkritisch, weil beide Messungen unter den selben Bedingungen statt finden. Wenn sich im Tagesverlauf die Schwelle verschiebt, kommt es auf die Pendelamplitude und die Position des Sensors an, genau genommen auf die Geschwindigkeit des Pendels in der Lichtschranke und den Durchmesser des Messquerschnitts (Breite des am Empfänger detektierten Strahls), wie stark sich das auf die Zeitmessung auswirkt. Daran muss man fest machen, was "sehr genau definiert" in Zahlen bedeutet. Solange es darum geht, den Stand der Uhr über 100 Tage zu verfolgen, spielen ein paar Mikrosekunden Eierei über den Tag überhaupt keine Rolle. Falls man z.B. nach 100 Tagen auf 1/10s genau den Stand wissen möchte, darf die täglich Schwankung bei der Messung locker 1ms betragen, ohne dass dies stört. Indem man die Messgenauigkeit (und Auflösung) ausreichend hoch treibt, ist der Einfluss von allem messbar. Kriterium für die geforderte Genauigkeit einer Messung muss immer die Fragestellung und nicht die Machbarkeit sein.
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Rainer W. schrieb: > Falls man z.B. nach 100 Tagen auf 1/10s > genau den Stand wissen möchte, darf die täglich Schwankung bei der > Messung locker 1ms betragen, ohne dass dies stört. Der TE will u.a. den Einfluss des Lufdruckes messen, der bleibt aber keine 100 Tage stabil. 4 oder 6 Stunden würden auch eine deutlich bessere Auflösung bringen, ohne dass sich in dieser Zeit der luftdruck um mehr als 2-3 hPa ändert.
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Udo K. schrieb: > ... > Wahrscheinlich brauchst du zusätzlich PT1000 Temperatursensoren an > verschiedenen Stellen der Uhr. > Hier gibt es genaue PT1000 Temperatur Sensoren zum Anschrauben: > ... Eigentlich muß man nur einen PT1000 unten an's Pendel schrauben, dann ergibt sich der Rest von alleine. Es muß also unbedingt ein FTDI-Chip sein, CH340 geht garnicht? ... Wo lernt man eigentlich so destruktive Lösungsansätze zu finden? :-(
Stephan S. schrieb: > Der TE will u.a. den Einfluss des Lufdruckes messen, der bleibt aber > keine 100 Tage stabil. Das erwartet auch keine. Bei einer Uhr, die nach 100 Tagen nicht mehr als 1s abweicht, muss der MITTLERE Gang unter 10ms pro Tag liegen. Die Lage der Schaltschwelle kann man ziemlich gut eliminieren, indem man nicht den Zeitpunkt nur einer Flanke, sondern die Mittenzeit des Durchgangs (Mittel aus den Zeiten beider Flanke) heran zieht.
Mi N. schrieb: > Eigentlich muß man nur einen PT1000 unten an's Pendel schrauben, dann > ergibt sich der Rest von alleine. Kabel vergessen! :-(
Rainer W. schrieb: > Das erwartet auch keine. Bei einer Uhr, die nach 100 Tagen nicht mehr > als 1s abweicht, muss der MITTLERE Gang unter 10ms pro Tag liegen. Bei 100 Tagen kannst Du aber den Einfluss z.B. des Luftdruckes nicht messen, weil Du den ihn zumindest teilweise herausmittelst.
Stephan S. schrieb: > Mi N. schrieb: >> Eigentlich muß man nur einen PT1000 unten an's Pendel schrauben, dann >> ergibt sich der Rest von alleine. > > Kabel vergessen! :-( Nein! :-)
Stephan S. schrieb: > Bei 100 Tagen kannst Du aber den Einfluss z.B. des Luftdruckes nicht > messen, weil Du den ihn zumindest teilweise herausmittelst. Unsinn. Wer sagt denn, dass du nur am Anfang und am Ende der 100 Tage eine Messung machst. Du verfolgst natürlich über die 100 Tage den Gang und/oder den Stand der Uhr und rechnest dann das Modell für Temperatur- und Druckabhängigkeit über minimale Fehlerquadrate. Systematische Abweichungen erkennst du daran, dass der Restfehler nicht nur aus Rauschen besteht, sondern systematische Anteile enthält, über die man sich dann Gedanken machen muss, wenn man dies in Messungen beobachtet. Dort würden sich dann neben Messrauchen z.B. Tageszyklen oder Gezeiteneinfluss bemerkbar machen. Um periodische Einflüsse zu erkennen, kann man sich z.B. per Fouriertransformation der Restfehler deren Spektrum ansehen.
Ihr seid ja alles Schwadronierer, niemandem heir von denen ist jemals aufgefallen das der TO massiv geschummelt hat. Sein Pendel ist viel zu kurz!
Esmu P. schrieb: > Sein Pendel ist viel zu kurz! "zu kurz" wofür? https://de.wikipedia.org/wiki/Mathematisches_Pendel#Kleine_Amplituden:_Harmonische_Schwingung
Hallo! Wahrscheinlich habe ich irgend eine technische Revolution verpasst. Hier wird eine Uhr gezeigt, die von allen üblichen Zeitanzeigen abweicht. Wie wird die Uhr abgelesen, wenn nach 21:59 die nächste Minute abgelaufen ist? Ist es dann 21:60 oder 22:60? Genau so verwirrend ist die Sekundenanzeige: nach 59 kommt nicht etwa 00 plus einer Minute sondern plus einer Minute und 60 Sekunden??? Welch kranker Geist denkt sich sowas aus?
Beitrag #7842146 wurde vom Autor gelöscht.
Rainer W. schrieb: > Esmu P. schrieb: >> Sein Pendel ist viel zu kurz! > > "zu kurz" wofür? > https://de.wikipedia.org/wiki/Mathematisches_Pendel#Kleine_Amplituden:_Harmonische_Schwingung CHATGPT gildet nich!
Route_66 H. schrieb: > Wie wird die Uhr abgelesen, wenn nach 21:59 die nächste Minute > abgelaufen ist? Ist es dann 21:60 oder 22:60? Genau so verwirrend ist > die Sekundenanzeige: nach 59 kommt nicht etwa 00 plus einer Minute > sondern plus einer Minute und 60 Sekunden??? Das ist wohl für die Schaltsekunden vorbereitet. Woher weißt du überhaupt, welcher der Sekundenzeiger ist?
Bauform B. schrieb: > Woher weißt du > überhaupt, welcher der Sekundenzeiger ist? Es gibt zwei Scalen, wo statt 00 60 steht. Ich besitze keine Uhr, bei der 60 angezeigt wird, weder bei Minuten noch bei Sekunden!
Bauform B. schrieb: > Woher weißt du > überhaupt, welcher der Sekundenzeiger ist? Es gibt zwei Scalen, wo statt 00 60 steht. Ich besitze keine Uhr, bei der 60 angezeigt wird, weder bei Minuten noch bei Sekunden! Auch bei Mitternacht springt die Anzeige von 23:59 auf 00:00 und nicht auf 24:00.
Route_66 H. schrieb: > Auch bei Mitternacht springt die Anzeige von 23:59 auf 00:00 und nicht > auf 24:00. Du hast definitiv keine Bosch Mikrowelle. Die springt auf 24:00 und eine Minute später auf 0:01. Eine schönes Beispiel, wie sich mangelnde Bildung in der Entwicklung auswirken kann. (Obschon das Ding 20+ Jahre alt ist)
Pendel zu kurz? Im Prinzip schon, um das Hemmrad Sekundensprünge machen zu lassen. Übliche Sekundenpendel haben eine Länge von ca. 1 Meter. Eine Grahamhemmung löst aber bei jeder Halbschwingung aus. Die Pendellänge steigt quadratisch, ein Pendel für 1 Sekunde- Vollschwingung ist nur ca. 25 cm lang. Dann braucht man halt eine Hemmung, die nur einseitig auslöst. Schon macht das Hemmrad die gewünschten Sekundensprünge. Zum Zifferblatt: Das ist ein sogenanntes "Regulatorblatt". Sekunden (unten), Minuten (zentral) und Stunden (oben), haben jeweils eigene Blätter/ Ziffernringe. Viele Grüße Bernd
Bernd F. schrieb: > Pendel zu kurz? > Im Prinzip schon, um das Hemmrad Sekundensprünge machen zu lassen. > Übliche Sekundenpendel haben eine Länge von ca. 1 Meter. > Eine Grahamhemmung löst aber bei jeder Halbschwingung aus. > Lösen nicht alle Hemmungen bei jedem Tick und Tack aus?
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Esmu P. schrieb: > Lösen nicht alle Hemmungen bei jedem Tick und Tack aus? Das ist ja auch keine normale Hemmung. Normale Hemmung: tick-tack-tick-tack-tick .... Hier: tick......tick......tick... Grüße Bernd
Route_66 H. schrieb: > Hallo! > Wahrscheinlich habe ich irgend eine technische Revolution verpasst. > Hier wird eine Uhr gezeigt, die von allen üblichen Zeitanzeigen > abweicht. > Wie wird die Uhr abgelesen, wenn nach 21:59 die nächste Minute > abgelaufen ist? Ist es dann 21:60 oder 22:60? Genau so verwirrend ist > die Sekundenanzeige: nach 59 kommt nicht etwa 00 plus einer Minute > sondern plus einer Minute und 60 Sekunden??? > Welch kranker Geist denkt sich sowas aus? Bei Uhren mit Regulatorblatt scheint es aber so üblich zu sein. Siehe hier https://lottermann-uhren.de/produkt/uhr-basic/ in sau teuer.
Route_66 H. schrieb: > Welch kranker Geist denkt sich sowas aus? Es soll sogar Ziffernblätter geben, wo für den Stundenzeiger oben eine '12' steht.
Bernd F. schrieb: > Normale Hemmung: tick-tack-tick-tack-tick .... > Hier: tick......tick......tick... Kannst du einen kurzen Film machen, wo man sieht wie die Uhr genau funktioniert? Würde mich interessieren :-) Gruss Udo
Udo K. schrieb: > Bernd F. schrieb: >> Normale Hemmung: tick-tack-tick-tack-tick .... >> Hier: tick......tick......tick... > > Kannst du einen kurzen Film machen, wo man sieht wie die Uhr genau > funktioniert? Würde mich interessieren :-) > > Gruss Udo Mich auch.
Udo K. schrieb: > Bernd F. schrieb: >> Normale Hemmung: tick-tack-tick-tack-tick .... >> Hier: tick......tick......tick... > > Kannst du einen kurzen Film machen, wo man sieht wie die Uhr genau > funktioniert? Würde mich interessieren :-) > > Gruss Udo Mich auch. Heinz R. schrieb: > Ich verstehe das Problem folgendermaßen: > > Er will wissen wie sich Temperatur, Luftfeuchtigkeit auf die > Ungenauigkeit auswirken? > Hierzu braucht es keine Zeitwaage usw > > jeder Tag hat 86.400 Pendelschwingungen Nein, Sekunden > Es sollte ausreichend sein alle 5, 10 oder 60 Minuten einen soll/ist > Vergleich der Anzahl dieser Schwingungen zu loggen? Auch nein
Da gibt es schon ein Video: https://www.youtube.com/watch?v=_DzwmfHL5C4 Hier eine Nummer größer, als Turmuhr. (Die gleiche Uhr steht auch in meinem Büro :-) Es ist dieses Zusammenspiel aus schiefer Ebene mit Rolle im Pendel ( Takte zählen und Energie dem Pendel zuführen) und der Mechanik mit Hemmrad, Greifer und Anker. Die Mechanik sorgt dafür, dass sich das Räderwerk bewegt und die Rolle immer wieder auf ihren Ursprungszustand gehoben wird, dies passiert ohne weiteren Kontakt zum Pendel. Viele Grüße Bernd
Heinz R. schrieb: > oder vielleicht doch? :-) Sehe ich auch so. Längere Zeit -> Mittelung des Jitters, Erhöhung der Auflösung.
Heinz R. schrieb: > Esmu P. schrieb: >> Auch nein > > oder vielleicht doch? :-) Na gut, viele Wege führen nach Nirgendwo.
Esmu P. schrieb: > Na gut, viele Wege führen nach Nirgendwo. na Dein Weg wird wohl der richtige sein, aber bitte gehe ihn alleine Dein besserwisserisches überhebliches Geschwafel ohne jegliche Erklärung, keine Ahnung was DU damit bezweckst
Soul E. schrieb: > Ein pin change > interrupt braucht je nach aktuell abgearbeitetem Befehl und Zustand der > Pipeline unterschiedlich viele Takte bis er bei der CPU aufschlägt. > Genauso ist die Zeit zwischen Lesebefehl und Sampling am Pin > unterschiedlich und hängt davon ab, was gerade auf den Bussen los ist. Ja, man kann natürlich völlig falsch an die Sache rangehen und alles vergurken. Ein simpler ATmega328 kann den Capture Input mit CPU-Takt einlesen, d.h. hat einen Quantisierungsfehler von 50ns @20MHz (20ppm/s bzw. 0,2ppb/d). Irgendwelche Programmlaufzeiten spielen keine Rolle.
Peter D. schrieb: > Ja, man kann natürlich völlig falsch an die Sache rangehen und alles > vergurken. > > Ein simpler ATmega328 kann den Capture Input mit CPU-Takt einlesen, d.h. > hat einen Quantisierungsfehler von 50ns @20MHz (20ppm/s bzw. 0,2ppb/d). > Irgendwelche Programmlaufzeiten spielen keine Rolle. Man kann auch ohne Capture-Funktion einen (Hardware-)Timer per Interrupts auslesen. Die Latenz stört nicht, da sie bei allen Interrupts nahezu gleich bleibt und sich damit aufhebt. Was als Fehler bleibt, ist ein absoluter Fehler, der sich nicht addiert. Die Messung über 100 Tage hat den gleichen Fehler wie die über eine Sekunde. Es werden maximal ein paar µs sein. Da schätze ich den Jitter einer Lichtschranke größer ein. Was man unbedingt machen muß: Man muß es einfach angehen.
Mi N. schrieb: > Was man unbedingt machen muß: Man muß es einfach angehen. Das muss man aber erst mal können. Ich fürchte Bernd kann nicht einfach eine Microcontrollerschaltung bauen und programmieren. Das wäre ein weiter weg, angefangen bei einer Blinkschaltung.
Mi N. schrieb: > Man kann auch ohne Capture-Funktion einen (Hardware-)Timer per > Interrupts auslesen. Das ist zumindest beim AVR deutlich fehlerbehaftet (Dauer des laufenden Befehls, atomare Zugriffe, andere Interrupts). Mi N. schrieb: > Da schätze ich den Jitter einer Lichtschranke größer ein. Schade, daß keinerlei Angaben zur Größe der Uhr, des Pendels und dessen Auslenkung existieren. Es wäre mal interessant, welchen Weg das Pendel in einem CPU-Takt (50ns) zurück legt. Ein Pendel soll ja max um 5° ausgelenkt werden, da es sonst zu ungenau wird.
Cyblord -. schrieb: > Das muss man aber erst mal können. Ich fürchte Bernd kann nicht einfach > eine Microcontrollerschaltung bauen und programmieren. Alter Hut: Das hatte er bereits eingangs mitgeteilt! Mich stört, daß hier Anforderungen künstlich hochgeschraubt werden, weil das Beste mal wieder nicht gut genug ist.
Peter D. schrieb: > Schade, daß keinerlei Angaben zur Größe der Uhr, des Pendels und dessen > Auslenkung existieren. Mal bitte alles lesen!
Peter D. schrieb: > Ein Pendel soll ja max um 5° ausgelenkt werden, da es sonst > zu ungenau wird. Warum soll das Pendel ab 5° Auslenkung zu ungenau werden? Was ist überhaupt ein ungenaues Pendel? Ein reales Pendel weicht sowieso immer vom mathematische Pendel ab, bei dem in der Berechnung der Schwingungsdauer die Näherung sin(x)=x steckt. Beim realen Pendel geht dann die Schwingungsamplitude in die Schwingungsdauer ein. Dort kommt es auf die Stabilität der Amplitude und die Anforderungen an, welche Amplitude als "zu ungenau" eingestuft wird.
Mi N. schrieb: > Peter D. schrieb: >> Schade, daß keinerlei Angaben zur Größe der Uhr, des Pendels und dessen >> Auslenkung existieren. > > Mal bitte alles lesen! Wo steht, wie lang das Pendel ist? Wo steht, wie lange eine Halbschwingung (rechts->links oder links->rechts) dauert?
Mi N. schrieb: > Cyblord -. schrieb: >> Das muss man aber erst mal können. Ich fürchte Bernd kann nicht einfach >> eine Microcontrollerschaltung bauen und programmieren. > > Alter Hut: Das hatte er bereits eingangs mitgeteilt! > Mich stört, daß hier Anforderungen künstlich hochgeschraubt werden, weil > das Beste mal wieder nicht gut genug ist. Relativ. Ein normaler Microcontroller mit externen Quarz reicht in jedem Fall erst mal aus. Das ist korrekt. Da brauchts keine sonstigen Verrenkungen. Trotzdem ist der Input Capture hier der richtige Ansatz und man muss nicht ohne Not vom einfachsten und besten Ansatz abrücken. Aber wie stellst du dir das mit dem "Anfangen" konkret bei Bernd vor? Ich hatte ihm teure aber fertige Geräte empfohlen. Weil das das einzige ist, was er überhaupt nutzen kann. Eine weitere Alternative wäre ein digitales Oszi mit dem die Pendelbewegungen gemessen werden. Über die Statistikfunktionen kann man dann auch einiges zur Genauigkeit sagen.
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Cyblord -. schrieb: > Relativ. Ein normaler Microcontroller mit externen Quarz reicht in jedem > Fall erst mal aus. Das ist korrekt. Da brauchts keine sonstigen > Verrenkungen. > Eine weitere Alternative wäre ein digitales Oszi mit dem die > Pendelbewegungen gemessen werden. Über die Statistikfunktionen kann man > dann auch einiges zur Genauigkeit sagen. Und wie genau ist die Zeitbasis dieser µC bzw. Geräte? Bernd F. schrieb: > Das Ziel soll sein, > nach 100 Tagen eine Abweichung zur Referenzuhr? von 1-10 Sekunden > zu bestimmen.
Stephan S. schrieb: > Und wie genau ist die Zeitbasis dieser µC bzw. Geräte? Genau genug. Oszis sind Zeitmäßig recht genau und ein 20 MHz Standardquarz ist ebenfalls genau genug. Zumindest für den Anfang. Man kann später immer noch an der Genauigkeit optimieren. Aber mit Maximalforderungen rein zu gehen führt dazu dass er nie etwas haben wird.
L.S. schrieb: > Mi N. schrieb: >> Peter D. schrieb: >>> Schade, daß keinerlei Angaben zur Größe der Uhr, des Pendels und dessen >>> Auslenkung existieren. >> >> Mal bitte alles lesen! > > Wo steht, wie lang das Pendel ist? > 1. Eingangsposting Foto, dann hast du eine grobe Vorstellung davon 2. Beitrag "Re: Datenlogger Pendeluhr" > Wo steht, wie lange eine Halbschwingung (rechts->links oder > links->rechts) dauert? 1. Beitrag "Re: Datenlogger Pendeluhr"
Esmu P. schrieb: > 1. Eingangsposting Foto, dann hast du eine grobe Vorstellung davon > 2. Beitrag "Re: Datenlogger Pendeluhr" > >> Wo steht, wie lange eine Halbschwingung (rechts->links oder >> links->rechts) dauert? > 1. Beitrag "Re: Datenlogger Pendeluhr" Da stehen nur 2 Beispiele, aber nicht die tatsächlichen Daten Bernd F. schrieb: > Übliche Sekundenpendel haben eine Länge von ca. 1 Meter. > Eine Grahamhemmung löst aber bei jeder Halbschwingung aus. > > Die Pendellänge steigt quadratisch, ein Pendel für 1 Sekunde- > Vollschwingung ist nur ca. 25 cm lang.
Rainer W. schrieb: > Warum soll das Pendel ab 5° Auslenkung zu ungenau werden? Das mußt Du einen Uhrenbauer fragen. Ich habe früher mal RFT-Pendeluhren revisioniert. Dabei mußte überprüft werden, daß der Ausschlag 5° nicht überschreitet, d.h. die Hemmung zuviel Energie zuführt. Ansonsten läßt sich die Uhr nicht ordnungsgemäß justieren. Man hat dann ständig Gangabweichungen.
Peter D. schrieb: > Rainer W. schrieb: >> Warum soll das Pendel ab 5° Auslenkung zu ungenau werden? > > Das mußt Du einen Uhrenbauer fragen. > > Ich habe früher mal RFT-Pendeluhren revisioniert. Dabei mußte überprüft > werden, daß der Ausschlag 5° nicht überschreitet, d.h. die Hemmung > zuviel Energie zuführt. Ansonsten läßt sich die Uhr nicht ordnungsgemäß > justieren. > Man hat dann ständig Gangabweichungen. ein Pendel soll sinusförmig schwingen, wenn die auslenkung zu groß wird dann bekommst du Oberschwingungen
Esmu P. schrieb: > ein Pendel soll sinusförmig schwingen, wenn die auslenkung zu groß wird > dann bekommst du Oberschwingungen Wirst Du für Deine Beiträge hier von Verschwören bezahlt? Die sind alle total unterirdisch :-)
Mi N. schrieb: > Esmu P. schrieb: >> ein Pendel soll sinusförmig schwingen, wenn die auslenkung zu groß wird >> dann bekommst du Oberschwingungen > > Wirst Du für Deine Beiträge hier von Verschwören bezahlt? > Die sind alle total unterirdisch :-) Berechne dir die Lösung der DGL selber aus.
Esmu P. schrieb: > Berechne dir die Lösung der DGL selber aus. Ich würde keinesfalls die Lösung der DGL ausrechnen, weitaus zielführender wäre es, die Lösungen von BYE, GSM, MFG, USA, BRD, UPS, DPD, PPM, ADE, CIA oder BND zu berechnen (ohne Anspruch auf Vollständigkeit. ;-) Edit1: PPM hinzugefügt Edit2: CIA und BND hinzugefügt
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Stephan S. schrieb: > Und wie genau ist die Zeitbasis dieser µC bzw. Geräte? Kann man nachmessen und solange das Gerät bei Raumtemperatur steht, eiert das auch nicht wild durch die Gegend. Einen GNSS-Empfänger mit 1PPS-Ausgang gibt es für ein paar €. Das Oszilloskop muss nur die Phasenlage von Pendel zu 1PPS ausmessen, d.h. wenn man das in mehreren Minuten Abstand macht, spielt die Genauigkeit der Zeitbasis fast keine Rolle mehr.
Peter D. schrieb: > Ein simpler ATmega328 kann den Capture Input mit CPU-Takt einlesen, d.h. > hat einen Quantisierungsfehler von 50ns @20MHz (20ppm/s bzw. 0,2ppb/d). > Irgendwelche Programmlaufzeiten spielen keine Rolle. Ein Atmega hat synchrones Timing. Da laufen Core und IO mit dem selben Takt. Entsprechend sind die Latenzen der Hardware auch immer gleich. Bei ARM-basierten SOCs sieht es anders aus. Deshalb sind die "kleinen" Controller für solche Aufgaben besser geeingnet als ein SoC oder gar ein PC.
1 Tag = 86.400 Sekunden 365 Tage = 31.536.000 Sekunden Seine Uhr macht 4 Schläge pro Sekunde so wie ich es verstanden habe. So und jetzt möchte der To wissen ob sie von 31.536.000 +/- 1 bis 10 abweicht. Und vielleicht sogar noch genauer. Die Anfangsbedingung start der Messung und gleichzeitiger start des Pendels wird wie realisiert?
Das Pendel hat 1 Hz. Das bedeutet, dass die Pendelstange in 1 Sekunde eine mittig angeordnete Lichtschranke 2 x durchläuft. (in unterschiedlicher Richtung). Das Hemmrad springt bei meiner Hemmung pro Sekunde einen Zahn weiter. Grüße Bernd
Beitrag #7843461 wurde vom Autor gelöscht.
Esmu P. schrieb: > Die Anfangsbedingung start der Messung und gleichzeitiger start des > Pendels wird wie realisiert? Mit dem ersten Pendeldurchgang wird die Messung gestartet - kann so einfach sein
Rainer W. schrieb: > Esmu P. schrieb: >> Die Anfangsbedingung start der Messung und gleichzeitiger start des >> Pendels wird wie realisiert? > > Mit dem ersten Pendeldurchgang wird die Messung gestartet - kann so > einfach sein Also beliebig? Dann stimmt die Uhrzeit ja nicht mehr.
Esmu P. schrieb: > Also beliebig? Dann stimmt die Uhrzeit ja nicht mehr. Man misst nicht die absolute Uhrzeit sondern die Zeitdifferenz zwischen dem Impuls der Lichtschranke und einem Referenztimer, z.B. dem 1PPS von GPS, geht die Uhr falsch, wird die Differenz immer grösser. Zur Erhöhung der Genauigkeit misst man nicht jede Sekunde sondern z.B. alle 2000 Pendelimpulse vs. alle 1000 1PPS-Impulse. Bei 1000 Sekunden kommt man schon in die Nähe von 1-2 ppm, wenn man Millisekunden messen kann.
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Esmu P. schrieb: > Also beliebig? Dann stimmt die Uhrzeit ja nicht mehr. Es geht um den Gang der Uhr in Abhängigkeit von Temperatur und Druck, nicht um den Stand. Esmu P. schrieb: > ein Pendel soll sinusförmig schwingen, wenn die auslenkung zu groß wird > dann bekommst du Oberschwingungen Hört das Pendel dann plötzlich auf zu schwingen, oder was ist daran so schlimm?
Rainer W. schrieb: > Esmu P. schrieb: >> Also beliebig? Dann stimmt die Uhrzeit ja nicht mehr. > > Es geht um den Gang der Uhr in Abhängigkeit von Temperatur und Druck, > nicht um den Stand. > > Esmu P. schrieb: >> ein Pendel soll sinusförmig schwingen, wenn die auslenkung zu groß wird >> dann bekommst du Oberschwingungen > > Hört das Pendel dann plötzlich auf zu schwingen, oder was ist daran so > schlimm? Die Pendelfrequenz soll sich kontinuierlich mit der Pendellänge einstellen lassen. Und das soll wohl bei größerem Ausschlag des Pendels so nicht richtig möglich sein.
Stephan S. schrieb: > Esmu P. schrieb: >> Also beliebig? Dann stimmt die Uhrzeit ja nicht mehr. > > Man misst nicht die absolute Uhrzeit sondern die Zeitdifferenz zwischen > dem Impuls der Lichtschranke und einem Referenztimer, z.B. dem 1PPS von > GPS, geht die Uhr falsch, wird die Differenz immer grösser. > > Zur Erhöhung der Genauigkeit misst man nicht jede Sekunde sondern z.B. > alle 2000 Pendelimpulse vs. alle 1000 1PPS-Impulse. Bei 1000 Sekunden > kommt man schon in die Nähe von 1-2 ppm, wenn man Millisekunden messen > kann. Wenn man ein Diagramm zeichnet auf der dann auf der x-Achse die "richtige" Zeit eingetragen wird und auf der Y-Achse die Zeit dieser Uhr, dann sollte es eine Gerade im 45 Grad Winkel sein. Es werden sich diverse andere Störungen ergeben die dazu führen das es eben nicht so sein wird.
Esmu P. schrieb: > Die Pendelfrequenz soll sich kontinuierlich mit der Pendellänge > einstellen lassen. Und das soll wohl bei größerem Ausschlag des Pendels > so nicht richtig möglich sein. Das ist bei Pendelausschlägen jedweder Größe so! Allerdings wirkt es sich bei geringen** Auslenkungen kaum** aus. Wer mit g und tan() nicht gänzlich auf dem Kriegsfuß steht, kann sich das ja mal ausrechnen. **Alles ist relativ.
Esmu P. schrieb: > Wenn man ein Diagramm zeichnet auf der dann auf der x-Achse die > "richtige" Zeit eingetragen wird und auf der Y-Achse die Zeit dieser > Uhr, dann sollte es eine Gerade im 45 Grad Winkel sein. Die Daten für das Diagramm differenzierst du besser erstmal, d.h. du trägst nicht die angezeigte Zeit gegen die "richtige" Zeit auf, sondern den Gang. Sonst siehst du da gar nichts, weil der "Bleistiftstrich" viel zu breit ist.
Rainer W. schrieb: > Esmu P. schrieb: >> Wenn man ein Diagramm zeichnet auf der dann auf der x-Achse die >> "richtige" Zeit eingetragen wird und auf der Y-Achse die Zeit dieser >> Uhr, dann sollte es eine Gerade im 45 Grad Winkel sein. > > Die Daten für das Diagramm differenzierst du besser erstmal, d.h. du > trägst nicht die angezeigte Zeit gegen die "richtige" Zeit auf, sondern > den Gang. Sonst siehst du da gar nichts, weil der "Bleistiftstrich" viel > zu breit ist. Dann drehe das Koordinatensystem uim 45 Grad und passe den Maßstab an.
Esmu P. schrieb: > Dann drehe das Koordinatensystem uim 45 Grad und passe den Maßstab an. Den Unterschied zwischen Differenzieren und Drehmatrix kannst du dir selber einmal ausrechnen. Du verlierst mit deinem Pragmatismus das Ziel aus den Augen.
Bernd F. schrieb: > Meine mechanische Pendeluhr nähert sich der Fertigstellung. > Die Unterschiede zwischen "kinetischer Plastik" und genauer Uhr > sind aber ein anderes Thema. > Hallo Bernd mit Interesse habe ich mitgelesen. Ich selbst habe vor 60Jahren Feinmechaniker gelernt. Wegen wenigen Lehrlingen waren wir zusammen mit den Uhrmachern auf der Berufsschule. Im späternen Leben war ich dann hauptsächlich erlektronisch orientiert. Durch meine Frau auch künstlerisch angehaucht. Deshalb hab ich folgende Meinung zu diesem Projekt: Ich denke der Schwerpunkt dieser Diskussion sollte mit dem Schwerpunkt auf "kinetischer Plastik" liegen. Die hast du anscheinlich sehr schön gelöst. Mechanisch wohl auch optimal. Und wenn du die Ideen legendärer Uhrmacher berücksichtig hast, dann ist die Ganggenauigkeit wohl mehr als ausreichend. Und damit solltest du mit deinem Werk zufrieden sein. Außer den physikalischen Schwierigkeiten, die du messen willst, fallen mir auch viele mechanische Randbedingungen ein, die aber meist durch Alterung eintreten. Nicht umsonst haben alle Wissenschaftler, die hochgenaue Zeitmessungen benötigen, von einer mechanischen Lösung Abstand genommen, sobald die Technologie bereit war. Zunächst elektronisch mit Quarz, dann als Atomuhr. Die ist beim DCF77 eine riesen Einrichtung. Vielleicht kommt mal auch noch was besseres, evtl. Quantenzeugs. Wenn ich noch was beitragen kann, schreib mir eine PN. Gruß Rudi
@Rudi Ich kann Bernd verstehen, dass er nicht nur eine schöne, sondern auch eine möglichst genaue mechanische Uhr bauen will und auch noch externe Einflüsse untersuchen will. Die grosse Aufmerksamkeit hier bestätigt das doch, auch wenn - wie hier üblich - einige Beiträge an der eigentlichen Frage vorbei gehen.
Norbert schrieb: > **Alles ist relativ. Richtig. Ein Haar in der Suppe ist relativ viel. Ein Haar auf dem Kopf ist relativ wenig.
Stephan S. schrieb: > @Rudi > > Ich kann Bernd verstehen, dass er nicht nur eine schöne, sondern auch > eine möglichst genaue mechanische Uhr bauen will und auch noch externe > Einflüsse untersuchen will. Die grosse Aufmerksamkeit hier bestätigt das > doch, auch wenn - wie hier üblich - einige Beiträge an der eigentlichen > Frage vorbei gehen. Diese Uhr läuft bei mir unter "Versuchsuhr". Das Ziel ist jetzt nicht, möglichst schnell damit fertig zu werden, sondern Fehler zu finden und weiter zu optimieren. Und die Möglichkeiten sind fast grenzenlos, ganze Generationen von Uhrmachern haben da Beiträge geleistet. Den Bauplan für die Superuhr gibt es nicht, da muss man sich im Rahmen seiner Möglichkeiten rantasten. Das ist doch eine spannende Aufgabe. Grüße Bernd
Stephan S. schrieb: > Man misst nicht die absolute Uhrzeit sondern die Zeitdifferenz zwischen > dem Impuls der Lichtschranke und einem Referenztimer, z.B. dem 1PPS von > GPS, geht die Uhr falsch, wird die Differenz immer grösser So ist es. Siehe auch: Wolle G. (wolleg) vom 08.03.2025 13:22 Wolle G. schrieb: > Dazu wurde ein Frequenzzähler/Periodendauermesser verwendet und mit > Hilfe eines FF-IC der Abstand zwischen den Sekundenimpulsen der Uhr und > dem Tonstart des Zeitzeichens gemessen. > Könnte man heute evtl. so ähnlich mit DCF77 als Vergleichsbasis machen.
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Wolle G. schrieb: >> Könnte man heute evtl. so ähnlich mit DCF77 als Vergleichsbasis machen. DCF77 ist sehr unsicher und funktioniert nur als Mittelwert über einen längeren Zeitraum, weil es schwierig ist, den exakten Beginn der Impulse zu bestimmen, das können die üblichen einfachen DCF77-Bausteine nicht sehr gut. 1PPS von GPS funzt auch mit einfachen GPS-Platinen sehr stabil, z.B. ublox Neo-6M etc
Stephan S. schrieb: > Ich kann Bernd verstehen, dass er nicht nur eine schöne, sondern auch > eine möglichst genaue mechanische Uhr bauen will Für die Genauigkeit ist auch der Aufbau der Hemmung ganz entscheidend. Es ist erstaunlich, daß selbst nach 2000 noch neue Hemmungen entwickelt wurden, um die Genauigkeit zu erhöhen. https://de.wikipedia.org/wiki/Hemmung_(Uhr) Details sind leider auf seinem Bild nicht zu erkennen. Ich nehme an, daß er nur eine recht einfache Hemmung verwendet und daher weit weg von der Genauigkeit typischer Pendelhauptuhren sein wird, wie sie früher in Betrieben und Schulen verwendet wurden. https://de.wikipedia.org/wiki/Hauptuhr Genaue mechanische Uhren arbeiten mit 2 Pendeln. Damit die Schwingung des Hauptpendels möglichst wenig gestört wird, erfolgt die Anregung nur alle 30s. Auch muß es kein Anzeige- und Signaleinrichtungen treiben. https://de.wikipedia.org/wiki/Shortt-Uhr "Der Gangfehler dieser fast reibungsfreien Konstruktion liegt bei einigen Millisekunden pro Tag, was erst von temperaturstabilisierten Quarzuhren übertroffen wurde."
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Frank E. schrieb: > GPS-Modul Wenn ich mir einmal so ein 20 € Modul ansehe und dann diesen popeligen Uhrenquarz entdecke, dann ist Schluß mit der Genauigkeit bzw. Vertrauenswürdigkeit.
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Esmu P. schrieb: > Frank E. schrieb: >> GPS-Modul > > Wenn ich mir einmal so ein 20 € Modul ansehe und dann diesen popeligen > Uhrenquarz entdecke, dann ist Schluß mit der Genauigkeit. Die 1PPS-Impulse werden nicht direkt von Quarz abgeleitet, sondern mit der GPS-Zeit korrigiert. Die sind sehr genau und auch monoton. Sozusagen ein GPSCXO.
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Esmu P. schrieb: > Wenn ich mir einmal so ein 20 € Modul ansehe und dann diesen popeligen > Uhrenquarz entdecke, dann ist Schluß mit der Genauigkeit bzw. > Vertrauenswürdigkeit. Wäre die Genauigkeit der GPS Zeit bzw. der GPS Impuls von diesem Quarz abhängig könnte das GPS niemals eine annährend korrekte Position liefern. Bei GPS würden 0,5s zeitliche Abweichung, 30.000km räumliche Abweichung verursachen.
L.S. schrieb: > @Bernd > Wie geht es jetzt bei Dir weiter, hast Du schon einen Plan? Ja. Ich bin etwas erschlagen von den Infos. Mein Plan: Erstmal die Uhr komplett fertigbauen. Dazu gehört noch ein ganz besonderes Teil. Das ist eine Feinregulierung an der Pendelfeder. Eine Gabel greift um die Pendelfeder und erlaubt, den Festpunkt zu verschieben. Bei einem M 2 Gewinde als Verstellschraube ergibt sich 0,4 mm/ Umdrehung. Ein Verstellweg von 0,8 mm wäre schon ausreichend. Minimale Auflösung der Stellschraube wäre ca. 1/60 einer Um- drehung. Das wäre eine Verschiebung der Gabel um 0,0066 mm. Das sollte fein genug sein. (Eine große Herausforderung ist der Schlitz in der Gabel, die Feder ist 0,04 mm dick, der Schlitz sollte 0,041 mm haben). Dann noch optisch schön machen und die Glashaube bauen. Jetzt etwas Fleißaufgabe: Erstmal möglichst genau regulieren. Täglich Buch führen über Temperatur und Luftdruck. Gangabweichung immer mit der gleichen Referenzuhr prüfen. Das ist natürlich längst nicht so elegant und genau, wie die elektronische Lösung, aber unsere Vorfahren haben die Ermittlung der Ursachen der Abweichungen auch damit erreicht. Grüße Bernd
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Bernd F. schrieb: > Jetzt etwas Fleißaufgabe: Erstmal möglichst genau regulieren. > Täglich Buch führen über Temperatur und Luftdruck. > Gangabweichung immer mit der gleichen Referenzuhr prüfen. Der Luftdruck kann sich innerhalb eines Tages um 10 hPa ändern. Siehe Anlage, am 24.02.2025 Bernd F. schrieb: > Das Ziel soll sein, nach 100 Tagen eine Abweichung > zur Referenzuhr? von 1-10 Sekunden bestimmen. D.h. Du kannst erst nach 100 Tagen fein regulieren (grob geht natürlich schneller).
Bernd F. schrieb: > Bei einem M 2 Gewinde als Verstellschraube > ergibt sich 0,4 mm/ Umdrehung. Mit einem M2 Feingewinde DIN 13-2 wäre 0,25 mm möglich
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Stephan S. schrieb: > Bernd F. schrieb: >> Bei einem M 2 Gewinde als Verstellschraube >> ergibt sich 0,4 mm/ Umdrehung. > > Mit einem M2 Feingewinde DIN 13-2 wäre 0,25 mm möglich Natürlich. Aber Schraube und Mutter (Gewindebohrer und Schneideisen) kosten min: 50,-€. Ein wenig viel, für eine Schraube. Mit kleinem Zeiger und Sekundenzifferblatt (20 mm Durchmesser). reicht auch M 2 Regelgewinde. Das Problem (fertigungsmäßig) ist die Spielfreiheit der Gabel auf der haarfeinen Pendelfeder. Unsere Vorfahren haben aber auch da schon sinnreiche Konstruktionen entwickelt. Auf dem Bild so eine alte Konstruktion. Die Pendelfeder ist völlig verbogen, man kann aber erkennen, dass durch die Schlitze rechts und links der Pendelfeder eine gewisse Vorspannung und Spielfreiheit erreicht wird. Grüße Bernd
Bernd F. schrieb: > Bei einem M 2 Gewinde als Verstellschraube > ergibt sich 0,4 mm/ Umdrehung. Ein Verstellweg von 0,8 mm > wäre schon ausreichend. > Minimale Auflösung der Stellschraube wäre ca. 1/60 einer Um- > drehung. Das wäre eine Verschiebung der Gabel um 0,0066 mm. Warum machst Du bei der Stellschraube kein Feingewinde, für Deine M2 Schraube eine 0,2'er Steigung. Dies ist eine genormte Steigung und da dürfte es noch die passenden Werkzeuge geben. Stephan war schneller Bernd F. schrieb: > Natürlich. > Aber Schraube und Mutter (Gewindebohrer und Schneideisen) > kosten min: 50,-€. Ein wenig viel, für eine Schraube. Ja ist viel Holz, aber bei so einem Projekt würde ich da nicht sparen.
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Du kannst doch den Schwerpunkt des Pendels auch unten ändern durch eine Nuss.
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