Datenlogger Pendeluhr

#8109149

Stephan S. schrieb:

Ich muss mal die Daten heraussuchem dann kann ich auch noch die Standardabweichungen nachliefern.

Mindestens beim ESP32c3 sieht das nicht nach normalverteiltem Rauschen aus. Dafür sind das anteilig viel zu viele 5..8µs Ausreißer. Das spricht für häufige Verzögerungen von etlichen 100 CPU-Takten beim Erfassung von Start- bzw. Stopflanke. Da ist die Verteilungsfunktion wohl aufschlussreicher als die Standardabweichung.

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#8109169

Rainer W. schrieb:

Mindestens beim ESP32c3 sieht das nicht nach normalverteiltem Rauschen aus. Dafür sind das anteilig viel zu viele 5..8µs Ausreißer. Das spricht für häufige Verzögerungen von etlichen 100 CPU-Takten beim Erfassung von Start- bzw. Stopflanke. Da ist die Verteilungsfunktion wohl aufschlussreicher als die Standardabweichung.

Anbei die Verteilungen: sehr merkwürdig!

Aber ich denke, wir sollten unser Nebenthema jetzt beenden und uns Bernd widmen.

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#8109363

Carypt C. schrieb:

Wäre es vielleicht hilfreich einen Mehrfachkern zu haben, um die Pendeldurchgänge mit dem GPS-Zeitstempel ohne interuptstottern zu versehen ?

Was spricht dagegen, mit dem Arduino Nano die Durchgänge unter Vermeidung von Interuptstottern zu erfassen. Dafür braucht man nicht gleich einen zweiten Kern, sondern es reicht die vorhandene Hardware. Man muss sie lediglich nutzen.

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OP #8109548

Aktuell:

Das Programm braucht sehr lange, um sich mit der Zeit zu synchronisieren.
Hier bei 6000.

Das morgentliche Einschalten der Heizung ist im Gang des Pendels bemerkbar.
Die Pendelfeder mit 0,05 mm Dicke wird sehr schnell auf Temperatur-
änderung reagieren, da kommt die Kompensation nicht mit.

Grüße Bernd

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(Firma: Papier & Knalltüten Manufaktur) #8109856

Bernd F. schrieb:

Aktuell:

...

Die Pendelfeder mit 0,05 mm Dicke wird sehr schnell auf Temperatur- änderung reagieren, da kommt die Kompensation nicht mit. Grüße Bernd

Es muß heißen:

Die Pendelfeder mit 0,05 mm Dicke reagiert sehr schnell auf Temperatur- änderung, da kommt die Kompensation nicht mit.

Dein Konstruktionsversuch muß zwangsläufig scheitern da so viele Komponenten mit unterschiedlichen Zeitkonstanten verwendet hast.

Deshalb haben Präzisionspendeluhren auch keine Pendelfeder und lagern das Pendel anders. Problem gelöst. Was nicht vorhanden ist muß auch nicht kompensiert werden.

Verstoß gegen die KISS Regel.

Es gibt in der Literatur einen sehr schönen Satz der deine Probleme beschreibt.

#8109872

Der TO glaubt es einfach nicht. Er nimmt auch in "sketch_oct28ac.ino" eine RTC mit externem Quarz als "genaue" Zeitbasis anstelle den 1PPS Impuls eines GNSS Moduls. Also vermutlich um die 20 ppm Genauigkeit mit eigener Temperaturabhängikeit als Basis um eine Pendelschwingung ca. 0.1 ppm genau zu vermessen...

Nachtrag: Auszug aus dem Dateblatt der DS3231 für die RTC Genauigkeit.

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#8109879

Dieter S. schrieb:

Der TO glaubt es einfach nicht. Er nimmt auch in "sketch_oct28ac.ino" eine RTC mit externem Quarz als "genaue" Zeitbasis anstelle den 1PPS Impuls eines GNSS Moduls.

Der TO kann nicht programmieren, er nutzt eine KI und die .... naja

KI = keine Intelligenz
AI = Absence of Intelligence

: Bearbeitet durch User
(Firma: Papier & Knalltüten Manufaktur) #8109881

Stephan S. schrieb:

Dieter S. schrieb:

Der TO glaubt es einfach nicht. Er nimmt auch in "sketch_oct28ac.ino" eine RTC mit externem Quarz als "genaue" Zeitbasis anstelle den 1PPS Impuls eines GNSS Moduls.

Der TO kann nicht programmieren, er nutzt eine KI und die .... naja KI = keine Intelligenz AI = Absence of Intellicence

Der TO hat sich in einem Forum auch als Designer vorgestellt. Colani war auch einer. Als Colani den Ruderbootachter konstruierte war er genauso überzeugt das sein Werk gut sei. Nur ist der Kahn aber abgesoffen.

: Bearbeitet durch User
#8109889

BirnKichler 🧐 S. schrieb:

Dein Konstruktionsversuch muß zwangsläufig scheitern da so viele Komponenten mit unterschiedlichen Zeitkonstanten verwendet hast.

Es kommt bei so einer Uhr überhaupt nicht darauf an, dass die Antwort auf einen Sprung der Umgebungsbedingungen mit einheitlicher Zeitkonstante erfolgt, sondern dass sich die Abweichungen im Mittel aufheben.

BirnKichler 🧐 S. schrieb:

Was sagt uns das Bild?

Keine Ahnung, was du damit sagen willst.

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(Firma: Papier & Knalltüten Manufaktur) #8109896

Rainer W. schrieb:

BirnKichler 🧐 S. schrieb:

Dein Konstruktionsversuch muß zwangsläufig scheitern da so viele Komponenten mit unterschiedlichen Zeitkonstanten verwendet hast.

Es kommt bei so einer Uhr überhaupt nicht darauf an, dass die Antwort auf einen Sprung der Umgebungsbedingungen mit einheitlicher Zeitkonstante erfolgt, sondern dass sich die Abweichungen im Mittel aufheben.

Und das geht nicht! Hast du nur nicht verstanden.

OP #8109899

Rainer W. schrieb:

BirnKichler 🧐 S. schrieb:

Dein Konstruktionsversuch muß zwangsläufig scheitern da so viele Komponenten mit unterschiedlichen Zeitkonstanten verwendet hast.

Es kommt bei so einer Uhr überhaupt nicht darauf an, dass die Antwort auf einen Sprung der Umgebungsbedingungen mit einheitlicher Zeitkonstante erfolgt, sondern dass sich die Abweichungen im Mittel aufheben. BirnKichler 🧐 S. schrieb:

Was sagt uns das Bild?

Keine Ahnung, was du damit sagen willst.

Rainer,

das kann viel sein. Ein mini Erdbeben? Eine Windboe, die meinen
Stahlturm erschüttert?
Um diese Uhrzeit fahren die schweren LKW kaum rum.

Grüße Bernd

OP #8109901

BirnKichler 🧐 S. schrieb:

Bernd F. schrieb:

Aktuell:

...

Die Pendelfeder mit 0,05 mm Dicke wird sehr schnell auf Temperatur- änderung reagieren, da kommt die Kompensation nicht mit. Grüße Bernd

Es muß heißen:

Die Pendelfeder mit 0,05 mm Dicke reagiert sehr schnell auf Temperatur- änderung, da kommt die Kompensation nicht mit.

Dein Konstruktionsversuch muß zwangsläufig scheitern da so viele Komponenten mit unterschiedlichen Zeitkonstanten verwendet hast. Deshalb haben Präzisionspendeluhren auch keine Pendelfeder und lagern das Pendel anders. Problem gelöst. Was nicht vorhanden ist muß auch nicht kompensiert werden. Verstoß gegen die KISS Regel. Es gibt in der Literatur einen sehr schönen Satz der deine Probleme beschreibt.

Diese extremen Temperaturschwankungen in meinem "Gewächshaus"
ersparen mir im Moment die Klimakammer.
Später kommt die Uhr in ein normal beheiztes Zimmer. Dann haben die Komponenten deutlich mehr Zeit, um sich der
Raumtemperatur anzupassen.

Grüße Bernd

Angehängte Dateien:
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(Firma: Papier & Knalltüten Manufaktur) #8109932

Bernd F. schrieb im Beitrag #8109901: ...

Es muß heißen:

Die Pendelfeder mit 0,05 mm Dicke reagiert sehr schnell auf >>>Temperaturänderung, da kommt die Kompensation nicht mit.

Dein Konstruktionsversuch muß zwangsläufig scheitern da so viele Komponenten mit unterschiedlichen Zeitkonstanten verwendet hast. Deshalb haben Präzisionspendeluhren auch keine Pendelfeder und lagern das Pendel anders. Problem gelöst. Was nicht vorhanden ist muß auch nicht kompensiert werden. Verstoß gegen die KISS Regel. Es gibt in der Literatur einen sehr schönen Satz der deine Probleme beschreibt.

Diese extremen Temperaturschwankungen in meinem "Gewächshaus" ersparen mir im Moment die Klimakammer. Später kommt die Uhr in ein normal beheiztes Zimmer. Dann haben die Komponenten deutlich mehr Zeit, um sich der Raumtemperatur anzupassen. Grüße Bernd

Zweifellos. Das Foto zeigt nur das es damals tatsächlich gab, aber ich kenne durchaus andere bessere Möglichkeiten.

OP #8110041

BirnKichler 🧐 S. schrieb:

Zweifellos. Das Foto zeigt nur das es damals tatsächlich gab, aber ich kenne durchaus andere bessere Möglichkeiten.

Ob die wirklich besser sind? Eine Schneidenlagerung (Stahlklinge)
auf Rubinprismen muss man (Ich) erstmal herstellen können.
Meine Erfahrungen in der Bearbeitung harter Edelsteine sind
noch bei Null.

Für meine Präzisons-Kirchturmuhr müsste ich mal eine Rolle
machen. Eigentlich nicht so wild: 30 mm Außen, Bohrung 5,xx, Dicke
ca. 8 mm, Material: Achat.
Eventuell mal als Übungsprojekt.

Grüße Bernd

OP #8114071

Etwas Aktuelles:

Anscheinend habe ich mein Kompensationselement etwas zu viel
gekürzt.
Die Einflüsse der Luftdichte sind gravierender, als gedacht.

Die Amplitude von 2° ( Von Rechts nach Links also 4° ), werde
ich testweise mal auf 0,5° reduzieren.
Ob die Luftdichte dann weniger reinspielt?

Grüße Bernd

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#8114101

Bernd F. schrieb:

Die Amplitude von 2° ( Von Rechts nach Links also 4° ), werde ich testweise mal auf 0,5° reduzieren. Ob die Luftdichte dann weniger reinspielt?

die Luftdichte nimmt auf 2 Arten Einfluss.

eine geringere Luftdichte verringert den Auftrieb und verringert dadurch die Schwingungsdauer.

bei konstanter Energiezufuhr (wie bei einem Gewichtantrieb) vergrößert sich die Amplitude. Dadurch vergrößert sich die Schwingungsdauer.

die Effekte wirken einander entgegen.

Wird die Amplitude durch den Antrieb auf ein konstantes Maß geregelt, ist der Einfluss der Luftdichte bei 2° gleich wie bei 0,5°

wird bei deinem Antrieb die Amplitude geregelt?

: Bearbeitet durch User
OP #8114104

Alter ego schrieb:

Bernd F. schrieb:

Die Amplitude von 2° ( Von Rechts nach Links also 4° ), werde ich testweise mal auf 0,5° reduzieren. Ob die Luftdichte dann weniger reinspielt?

die Luftdichte nimmt auf 2 Arten Einfluss. eine geringere Luftdichte verringert den Auftrieb und verringert dadurch die Schwingungsdauer. bei konstanter Energiezufuhr (wie bei einem Gewichtantrieb) vergrößert sich die Amplitude. Dadurch vergrößert sich die Schwingungsdauer. die Effekte wirken einander entgegen. Wird die Amplitude durch den Antrieb auf ein konstantes Maß geregelt, ist der Einfluss der Luftdichte bei 2° gleich wie bei 0,5°

Aber: So ein Pendel ist ein Luftquirl. Bei kleiner Amplitude sinkt die
Geschwindigkeit der Pendellinse drastisch ab und der Weg durch
die Luft wird auch kürzer.

Das ist ja der Vorteil meiner Konstruktion: Ich kann das mal schnell
ausprobieren. ( Ich habe es schon geändert, hat keine 2 Minuten
gedauert).

Genauso einfach könnte ich die Amplitude doppelt so groß machen. Also 4 Grad in beide Richtungen.

Grüße Bernd

#8114110

Bernd F. schrieb:

Aber: So ein Pendel ist ein Luftquirl. Bei kleiner Amplitude sinkt die Geschwindigkeit der Pendellinse drastisch ab und der Weg durch die Luft wird auch kürzer.

ich habe ja geschrieben, dass der Einfluss des veränderten Auftriebs von der Amplitude unabhängig ist.

der Einfluss des Luftwiderstandes ist von der Amplitude abhängig. Hier ist die Frage, ob die Amplitude geregelt wird, oder ob die Energiezufuhr konstant ist und die Amplitude bei geringerer Luftdichte größer wird.

ich habe nicht alles über deine Uhr gelesen, daher die Frage

OP #8114112

Die Regelung erfolgt über die Lichtschranke an der Pendelspitze. Sobald die Durchgangsgeschwindigkeit des Pendel sinkt, wird
auch der Zeitraum der Verdunkelung größer = mehr Magnetimpuls.

Um eine andere Amplitude einzustellen, verschiebe ich die
Antriebsmagnete.

Grüße Bernd

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