Modern bir dijital saat neden şebeke frekansına dayanıyor?


30

Askerdeyim, Afrika Cibuti'de konuşlanmış. Temelde 240V / 50Hz güç üretiyoruz, ancak bazı binaların, muhtemelen dizel üretim istasyonunda, üssünde başka bir yere dönüştürüldüğünü varsaydığım 120V prizler de var. Ayrıca 50Hz olduğunu da varsayıyorum (aşağıya bakınız).

Az önce 120V fiş ve saat / zamanlayıcı olan yeni bir cezve aldı:

Zamanlayıcı ile Melitta Cezve

İşe vardığımızda sıcak kahveyi ümit edip, saatin ayarlanmasının iki gün olduğunu ve ekrandaki sürenin yanlış olduğunu tespit ettikten sonra, gücün 120V / saat olması nedeniyle saatin muhtemelen 5 / 6'nın yavaş olduğunu fark ettim. 60Hz yerine 50Hz. Biraz zamanlama, saatin gerçekten de her saat on dakika yavaş olduğunu doğruladı.

Dahili saatin, düzeltilmiş DC'den çıkan basit bir kuvars saat olacağını düşünmüştüm, ancak kristalin frekansını etkilemeyeceğini (sanırım). O zaman saatin farklı bir A / C devresi olduğunu tahmin ediyorum.

Saatin 60Hz sinyale dayanması için bir sebep var mı?


3
İçeride, yüzeye monte edilmiş bir direnç / jumper veya hatta küçük bir anahtar için, saat çipini veya işlemciyi, ürünün 50 Hz veya 60 Hz ülkelerinde satışını sağlayacak şekilde yapılandırmak için kullanılan bir yer vardır.
Chris Stratton

@ChrisStratton Böyle bir kesmek hackaday'da öne çıkar - ve arduino ya da RPi ile ilgili değildir
Christoph

Yanıtlar:


13

Niye ya? Tam olarak vurdun, bir bütçeyle tasarlandı.

Uzun zaman ölçeklerinde şebeke frekansı genellikle çok iyi düzenlenir; Bu Hollanda sayfasındaki grafik 70 günde 40 saniyeden fazla olmayan bir kayma göstermektedir; salak bir kahve saati alarmı / zamanlayıcı için yeterince doğru. Kısa vadeli değişimin, örneğin İngiltere elektrik şebekesinin bu küçük gerçek zamanlı göstergesinde sıçradığını görebilirsiniz.

Şebeke frekansını bir mantık devresinde (veya bir mikro ile) kullanma olasılığı ne kadardır, muhtemelen oldukça önemsizdir. Sadece (veya transformatörün çıktısını) birkaç pasif (yüksek değerli dirençler), belki bir diyot (veya dahili kelepçe diyotlarına dayanarak) ve bam saatiyle çalıştırın. Bir bütçeyle tasarlanıyorsa, muhtemelen yalıtılmış değildir, bu yüzden her türlü eğlenceli maliyet tasarrufu yöntemiyle kurtulabilirsiniz.


Sadece "yeterince iyi" değil, çoğu ucuz dijital saatler yalnızca 30 saniyelik / aylık bir hata oranıyla derecelendiriliyor; ve biraz daha pahalı modellerde 20sn / ay'dan daha iyi görmedim.
Dan Neely,

2
Dijital saatler, sıcaklığın 99 ° F +/- 1 derecede tutulduğu "fırınlanmış" bir kristal kullanır. Bu uzun vadeli istikrarı yardımcı olur. Cezve tam tersi bir durumdur: sıcaklık oda sıcaklığından günde en az bir kez kaynar.
43'te markrages

5
@ markrages - Bir saatte OXCO görmemiştim. Bu delirmiş. Fırını çalışır durumda tutmak için ne kadar güç harcanacağını biliyor musunuz? Cehennemde bir kol saatine uyacak şekilde değil.
Connor Wolf,

5
Günde birkaç kez fırını tekrar şarj etmeliyim, yoksa güç kaybediyor ve halsiz davranıyor.
markrages

1
Saat sıcaklığının uzun süreli stabilitesi, kullanıcının koluna yapılan termal bağlantı ile sağlanır !! Alıntılanan 100 derece F'nin geldiği yer burasıdır.
Michael Karas

15

Uzun vadeli kararlılık ve saat senkronizasyonu - kaynak

Zaman işleyişinin doğruluğu için güç sistemi frekansının düzenlenmesi, 1926'dan sonra ve bir senkron motor tarafından çalıştırılan elektrikli saatin icatına kadar olağan değildi. Günümüzde ağ operatörleri günlük ortalama frekansı ayarlayarak saatlerin doğru bir süre içinde birkaç saniye içinde kalmasını sağlar. Uygulamada, senkronizasyonu korumak için nominal frekans belirli bir yüzde ile arttırılır veya azaltılır. Bir gün boyunca, ortalama frekans milyonda birkaç yüz parça içerisinde nominal değerde tutulur. Kıta Avrupası'nın senkron şebekesinde, şebeke faz zamanı ile UTC (Uluslararası Atom Zamanına göre) arasındaki sapma, İsviçre'deki bir kontrol merkezinde her gün 08: 00'da hesaplanmaktadır. Hedef frekans daha sonra gerektiğinde 50 Hz'den ± 0.01 Hz'ye (±% 0.02) kadar ayarlanır, tam olarak 50 Hz x 60 sn x 60 dak x 24 saat uzun vadeli bir frekans ortalamasını sağlamak için = 4.320.000 devir / gün. Kuzey Amerika'da, hata doğu için 10 saniyeyi, Teksas için 3 saniyeyi veya batı için 2 saniyeyi aştığında, ± 0,02 Hz (% 0,033) düzeltmesi uygulanır. Zaman hatası düzeltmeleri, saat veya yarım saatte başlayıp bitiyor

Neden bu yönteme dayanıyor - bu denenmiş ve test edilmiş bir yol, artı büyük zaman dilimlerinde neredeyse hiç kaymıyor - eğer sürüklenirse ya hatalı olduğu ya da İsviçre'deki mekanizmalar başarısız olduğu için (Avrupa)

Servis elemanlarının içecek makinemiz için kaç kez göründüğü gibi gözükse de bakım eksikliği gerçekten iyi bir neden olmalı!


Bu bağlantıyı yaptığınız aynı zamanda buldum! Benim sorum, yine de, düzeltilmiş bir kuvars zamanlayıcı bu kadar ucuz ve basit göründüğü zaman, neden modern bir saatin hala bu yöntemi kullanacağı yönünde.
Chris Gregg

1
@ChrisGregg -Öncelikli ve bakım gerektirmeyen bir sebep olmalı.
Andy,

Modern saatlerin kuvars zamanlayıcı kullanmasının nedenini tahmin ediyorum, çünkü (a) tüketiciler onları bağlamak istemiyor ve (b) kristalin maliyeti, mantık / ekran / vb. İçin şebeke trafosundan daha ucuz.
Nick T,

@ ChrisGregg: Cezve gibi bir cihaz satın aldığınızda, birkaç yıl boyunca iyi çalışmasını beklersiniz. Kuvars kristalleri oda sıcaklığında ~ milyon başına 5-50 parça (ppm) aralığında bir frekans hassasiyetiyle başlar ve yaşlanma (veya sıcaklık değişimleri) nedeniyle oradan daha kötüleşir. Muhtemelen bir kahve makinesinde çok düşük bütçeli bir parça olacaktır, bu nedenle muhtemelen nispeten düşük hassasiyetli bir kristalle sıkışıp kalacaksınız. 5-50 ppm aralığı, yılda yaklaşık 3-30 dakikalık bir zarara karşılık gelir.
Jason R,

1
@ ChrisGregg: İyi bir saat genellikle içinde iyi bir kristal olacaktır; tolerans aralığının yüksek ucu (50 ppm) gerçekten ucuz cihazlara (veya geniş bir sıcaklık aralığında çalıştırılanlara) ayrılmıştır. Saat kristalleri tipik olarak, bileğinize takılmaya orantılı bir sıcaklıkta en kesin olacak şekilde kesilir, bu yüzden onları çoğu zaman bu sıcaklığa yakın tuttuğunuz sürece, oldukça iyi çalışması gerekir.
Jason R,

4

1970'lerin başında televizyon tasarımı hakkında birinin bir kahraman olduğunuzu söyleyebilmeniz için kurtaracağınız birinden bahsettiği gibi, üreticiye tüketici elektroniği, tüketici olarak ödediğiniz fiyattan değil FOB fiyatı ile ilgilidir.


Bize Muntzing'i hatırlatması için +1 .
davidcary

3

Önleyici akımı değiştiren bir kahve makinesi gibi bir cihaz, girişimi azaltmak için çoğunlukla ana devrenin sıfır geçiş noktasında geçiş yapar. Bu noktada dirençli bir yük için akan akım yoktur, bu nedenle üretilen herhangi bir parazit olmayacaktır. Bazen, sıfır geçiş algılaması olmayan basit bir anahtara sahip benzer ışıklardaki şeyleri açmanın, TV'ler ve ses ekipmanı vb.

AC hattı bu noktayı bulmak için zaten izlendikten sonra, esasen 'serbest' bir saat kaynağı haline gelir. Sıklığı yakından izleyen ve uzun vadeli doğruluğu korumak için ayarlamalar yapan ülkelerde, aynı zamanda bir kuvars kristal saatinden çok uzun bir süre boyunca daha doğru olacaktır.


1
Ucuz bir kahve makinesi neden değişiyor? Suyu kaynatmak için ince taneli kontrole ihtiyacınız yoktur.
Nick T,

@NickT, ucuz olanların bile 'sıcak tut' tipi ayar yapma eğiliminde olduğunu düşündüm?
Peter J,

Bu, uygun şekilde boyutlandırılmış farklı bir ısıtma elemanıdır. Bu şeyleri fazla tasarlıyorsun ...
Nick T
Sitemizi kullandığınızda şunları okuyup anladığınızı kabul etmiş olursunuz: Çerez Politikası ve Gizlilik Politikası.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.