Jos kvartsikiteen värähtelytaajuus on vakio(?) niin miksi kvartsikellot eivät pysy silloin absoluuttisen tarkasti ajassa? Mistä kohtaa lenkistä tulee heittoa matkaan?
Miksi kvartsikello ei aivan pysy ajassa?
Kvartsikellosta
283858
0Äänestä
Muut lukivat myös
Odottaa vastausta
Näihin keskusteluihin ei ole vielä vastattu. Ole ensimmäinen.
Vastaukset 28
Vanhimmat
Kiteen värähtelytaajuus riippuu ensinnäkin valmistustarkkuudesta ja toiseksi ympäristön lämpötilan vaihtelun aiheuttamasta virheestä.
Kun kerran on valmistustoleranssia, niin sitten pitää olla säätökin. Jos säätö on pielessä,niin sitten on taajuuskin pielessä.
Minulla on PC:ssä absoluuttisen tarkka kello joka heittää pari minuuttia kuukaudessa.
Monissa oskillaattoreissa on säätö, jolla voidaan säätää taajuutta esimerkiksi 1:10000 verran, eli heittoa voidaan lisätä tai vähentää muutama sekunti päivässä jos niin halutaan.
Voi tuo säätö olla digitaalinenkin, eli kellon softalla hoidettu. Jos sekunteja on liikaa, niin niitä nielaistaan pois tai jos niitä on liian vähän niin lisätään.
Kellosepältä voi kysyä voiko taajuutta säätää. Todennäköisen varmasti ei.
"Minulla on PC:ssä absoluuttisen tarkka kello joka heittää pari minuuttia
kuukaudessa."
Yleensä PC:t saavat aikasignaaln verkosta, jonka aikasignaali tulee atomikellosta, ja
on näin ollen erittäin tarkka.
Itselläni on kaksi Junghans:sin valmistamaa kelloa seinällä, joissa on 4,19 MHz kide,
ja tarkkuus on alle minuutin vuodessa. Toiset kaksi kelloani saavat aikasignaalin
satelliitista ja vaihtava ajan automaattisesti kesä/talvi aikaan.
Kellojen tarkkuus on huimaavan tarkka. Todellista tarkkuutta en tiedä, koska joudun
aina vuosittain vaihtamaan 3 voltin pariston, eli kaksi 1.5 voltin AA paria, ja
käynnistämään kellot uudelleen. Käynnistyksen jälkeen kellot hakevat oikean ajan
automattisesti..
Ei kai se ole ihme, että ulkoisesti päivittyvä kello on äärimmäisen tarkka?
Minulla on rannekellotkin olleet varsin tarkkoja. Huonoin oli yksi Polarin sykemittari, joka heitti n. minuutin puolessa vuodessa. Nykyinen Polar heittää ehkä 10 s puolessa vuodessa. 80-luvun Seiko heitti vähemmän ja itsekin olen tehnyt AVR-pohjaisen vekottimen, jonka kello kävi muutama s/vuosi tarkkuudella ja vieläpä 8 MHz-kiteellä eikä erillisellä kellokiteellä. Tosin varmasi vain sisätiloissa eli melko vakiolämpötilassa.
Kiteen värähtelytaajuus ei ole vakio eikä äärimmäisen tarkasti haluttu. Se riippuu myös värähtelypiiristä ja siihen liittyen mm. piirilevyn hajakapasitanssista.
Tässä on yhden hyvälaatuisen kellokiteen datasheet:
http://www.abracon.com/Resonators/AB26T.pdf
Sille ilmoitetaan -20 ppm toleranssi. 20 ppm on todella suuri tarkkuus, mutta kuitenkin jo lähes 2 sekuntia vrk. Parempaa tarkkuuteen päästäkseen pitää siis jokainen kello kalibroida yksilöllisesti.
Sitten tuolta löytyy myös lämpötilakäyrä. Jos kalibrointi tehdään 25 C, ulkoillessa kello voi olla vaikkap 10 C, jolloin virhettä tulee lähes 1 sek/vrk.
Tuleepa+mieleeni+eräs+mittaus-PC,+jonka+siirsin+kellariin+hurisemasta,+n.+10..20+astetta+matalampaan+lämpötilaan+riippuen+vuodenajasta.+Kello+alko+jätättää+n.+10+minuuttia/vuosi.+Mutta+adjtimex:llä(muistaakseni)+sen+saa+varsin+tarkasti+kalibroitua+uudelleen+kohilleen.
Kellon+tarkkuusvaatimus+on+aivan+sama+9600+ja+115200+bps+tai+missä+tahansa+muussa+sarjaliikennenopeudessa.+Jos+eroa+on,+se+johtuu+vääristyneestä+pulssimuodosta+eli+huonosta+siirtolinjasta+tai+lähetinpään+hitaista+nousu+ja+laskuajoista.
No nythän minä sen hokasin, mikä tässä mätti eli joskus tuli huomattua, että util/setbaud.h antaa oikeat UBRRH ja UBRRL vain matalille nopeuksille. 115200 nopeudella sen laskemat kertoimet ovat jotain tyyliin esim. 1.999999998, joka asettaa (kokonaisluku) kertoimeksi 1. Eli baudrate on oletuksena jo väärin, mikäli ei tuota ole huomannut ja on kellotaajuutena jotain hämärää nurkista löytynyttä, kuten 14.74MHz. Näköjään tuo on sitten saanut ajattelemaan väärin tuosta(kin) asiasta. Noinhan se tietysti on. Ongelma on siinä, että setbaud.h laskee esiprosessoinnissa nuo laskut auki ja siellä on jakolasku, mikä tekee tyypistä liukuluvun. Kokonaisluvun paikalle tämän sijoittaminen aiheuttaa luvun katkaisun(eikä pyöristämistä).
Jos tehtäisiin kellotaakuus aivan elektronisesti jollakin oskillaattorilla niin millaisiin tarkkuuksiin sellainen voisi yltää?
Olen nähnyt tosi halpoja lcd-rannekelloja, missä ei ole quartz-merkintää ollenkaan. Ovatko sitten jollakin tosi halvalla tekniikalla toteutettuja?
Kide on niin halpa komponentti että kyllä kaikissa kellon nimikkeellä olevissa härpäkkeissä on kideoskillaattori. Vain aivan toisarvoisissa vehkeissä voi olla RC-oskillaattori.
Katso Dallasin DS32kHz piirin ominaisuudet: n. 8ppm -40 .... 80 asteessa. Piirin datasheet löytyy nimellä DS32kHz.pdf netissä.
https://www.google.fi/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=7&ved=0ahUKEwjqgKvjpcPQAhUjCZoKHR3DArgQFghaMAY&url=http://www.cv.nrao.edu/~thunter/datasheets/DS32kHz.pdf&usg=AFQjCNEgMvCiTgleFtRFqK1P6SMH1Pe4bw&bvm=bv.139782543,d.bGs&cad=rja
Väittävät että joissain halvoissa kelloissa olisi käytetty keraamista resonaattoria, en sitten tiedä pitääkö paikkaansa. Ei ole tullut vielä vastaan.
Tuolle+luvataan+tarkkuudeksi+minuutti+vuodessa+0-40+astetta.+Sovelluskohteissa+ei+edes+mainita+rannekelloja,+joihin+tuo+on+turhan+kallis+ja+suurikokoinen.+Tuohan+sisältää+kiteen+ja+säädettävän+värähtelypiirin.+
Pieneen rannekelloon ei mahdu paljoa elektroniikkaa. Nykyään on todella tarkkoja atomikelloja olemassa, mutta ne ovat kirjahyllyn kokoisia! Seinäkelloja ja herätyskelloja on ns. radio-ohjattuja. Ne kuuntelevat saksalaisen aikamerkkiaseman signaalia ja pysyvät todella tarkasti ajassa. Itse ostin tuollaisen: https://www.ebay.com/itm/Funkuhrwerk-DCF-mit-Zeigersatz-Quartz-Control-Funkuhr-Uhr-Ersatzuhrwerk-HS1150/163003662946?hash=item25f3c68262:g:iqkAAOSwQctbMQZT ja laitoin kaappikelloon.
Frankfurtin DCF77 -aseman kentänvoimakkuus Suomessa on niin olematon, että nuo radiokellot tahdistuvat siihen enimmäkseen satunnaisesti.
Voin sanoa että ainakin vielä Jyväskylän tasalla ne toimivat luotettavasti kuin junan vessa.
Minulla on Kiinasta tosia halvalla tilattu diginäytöllä oleva rannekello. Mittasin sen edistävän 15 s/vrk mikä on kvartsikellolle todella paljon. Halpa hinta selittynee että säädöt on jätetty tekemättä? Onkohan näissä mitään säätöruuvia, koneistossa mistä voisi itse vähän säädellä käyntiä?
Kiteen taajuutta voi säätää hieman kapasitanssia tai kelaa säätämällä. Joten on tärkeää, että ympäryskomponenteilla on pieni lämpötilakerroin. Tarkkuutta haluttaessa kideoskillaattori laitetaan termostaattiohjattuun "uuniin".
Kiteessä on sekä sarja- ja rinnakkaisresonanssi. Joten kidettä tilatessa on hyvä tietää, toimiiko kideoskillaattori (kytkentätapa) sarja- vai rinnakkaisresonanssissa.
http://www.romanblack.com/one_sec.htm
Jos olisi apua, kun tarkkuutta etsitään?
Kelloissa käytetään halpoja osia ja ei ole mitään säätöjä, siksi ne heittää. Jos laitettaisiin vakiolämpötilassa (kideuunissa) oleva oskillaattori, niin kellon heittämä jäisi pieneksi, reilusti alle minuutin vuodessa, mutta kello ei sopisi ranteeseesi. Tietokoneen kellon tarkkuus taas perustuu usein NTP-aikapalvelimiin. Tietokone tarkistaa kellonajan säännöllisesti, viikoittain tai päivittäin.
Vieläkö tätä foorumia seurataan? Sain noin 5 vuotta sitten Seikon kinetec 300m kellon lahjaksi. Se käy tosi tarkast ja aina sama edistys eli 18 sek vuodessa. se on suht painava ja kuori on ilmeisesti rst. Kannataako tai pitäisiko kello huoltaa ja onko kellosepillä yleensä riittävä taito jotta ei synny sutta. Kiitos jos joku tietäväinen vastaa.
Asun Lahdessa
"Molekyylikello paikantaa älypuhelimen huipputarkasti
Satelliittipaikannus edellyttää erittäin tarkkaa kellosignaalia ja satelliiteissa tämä hoidetaan nykyisin atomikelloilla. Ne ovat kuitenkin liian isoja ja kalliita käytettäväksi esimerkiksi älypuhelimessa. Onneksi MIT:n tutkijat ovat kehittäneet ratkaisuksi lupaavan uuden tekniikan: molekyylikellon.
Atomi- ja molekyylikellon kokoero on merkittävä. ”Hieman” karrikoiden voidaan sanoa, että atomikelloa pitäisi vetää perässään peräkärryllä, mutta Massachusetts Institute of Technologyn tutkijat ovat istuttaneet molekyylikellon pienelle sirulle.
Eroja on myös toiminnassa. Atomikello mittaa aikaa atomien resonanssin perusteella, kun se altistetaan tietylle taajuudelle. Koska atomikelloa ei voi istuttaa älypuhelimeen, se paikantaa itsensä kolmen satelliittisignaalin perusteella. Virheitä voidaan paikata lisäsignaaleilla, mutta tämä hidastaa tarkan paikkatiedon saamista.
Molekyylikello sen sijaan määrittää ajan vakioiden, mitattavan molekyylien pyörimisliikkeen perusteella, kun ne altistetaan erittäin korkeataajuiselle sähkömagneettiselle säteilylle. Molekyylin pyörimisen vaatiman energian perusteella aika voidaan määrittää erittäin tarkasti.
Kokeissa molekyylikellon keskimääräinen virhe oli yksi mikrosekunti tunnissa. Tämä on pienikokoisten atomikellojen tarkkuuden luokkaa ja 10 000 kertaa älypuhelimissa käytettyjä kidepohjaisia oskillaattoreita tarkempaa. Täysin elektroninen piiri voidaan lisäksi valmistaa CMOS-prosessissa, joten tekniikka ei kuluta energiaa samalla tavoin kuin atomikellot.
MIT:n visiossa jokainen elektroniikkalaite sisältää molekyylikellon komponenttiensa kulmassa, mikä tuo eri toimintoihin atomikellon tarkkuuden. Molekyylikellon ansiosta laitteet tietävät entistä tarkemmin sijaintinsa myös silloin, kun satelliittisignaaleja ei ole saatavilla, kuten vedenalaisessa toiminnassa."
http://etn.fi/index.php/tekniset-artikkelit/13-news/8210-molekyylikello-paikantaa-alypuhelimen-huipputarkasti
Mikä on liukuluku ? Mahdetaanko tarkoittaa irrationaalilukua ?
Tarkoitetaan lukua, joka ei ole kokonaisluku. Liittyy lukujen esitysmuotoon tietokoneissa ja niissä käytetyissä ohjelmointikielissä. Englanniksi se on nimimerkkinäni.
Höpsis. Kyllä kokonaisluvut voi esittää liukulukuna ihan niinkuin kaikki muutkin luvut.
Herätyskello on kyllä hyödyllinen komponentti :D
Unohdin herätyksen päälle ja piippaushälytys radion sijaan päällä: hirvittävä ääni kuin palohälytin :D
Muistaakseni rannekellokiteen muotoilu meni kahden lämpötilan nollakohtien mukaa. Toinen oli oletettu huonelämpötila ja toinen ranne.
Näin silloin kun tehtiin asiat oikein. Kai nykyisin riittää joku väpätin aikaa jakamaan?
Olisko kello jäänyt jälkeen ajasta?