Hallo, wie berechne ich aus den ppm eines Quarzes, wie genau dieser auf einen bstimmten Zeitraum die Zeit messbar macht? Angenommen der Quarz hat 10ppm Frequenztoleranz. Die Nennfrequenz sei 1kHz. Kann ich dann daraus berechnen, dass der Quarz schlimmstenfalls 1e-5 * 1e-3 Sekunden pro Schwingung langsamer sein könnte als erwartet? Bei der Nennfrequenz von 1kHz wäre dann eine Verspätung von bis zu 1e-5 Sekunden möglich... also genau 10us. Auf den Tag gerechnet wären das 0,864 Sekunden Verzögerung. Erscheint mir irgendwie relativ hoch...
Quarz schrieb: > Auf den Tag gerechnet wären das 0,864 Sekunden Verzögerung. > > Erscheint mir irgendwie relativ hoch... Stimmt aber. 1Tag == 86400s Die gemessene Tageslänge wäre damit irgendwo zwischen 86400s * (1-10ppm) und 86400s * (1+10ppm)
Quarz schrieb: > Erscheint mir irgendwie relativ hoch... So ist es aber. Und die Frequenz kann um diese Toleranz niedriger oder höher sein. Zusätzlich hat die Oszillatorschaltung einen nicht unerheblichen Einfluss. So eine einfache Schaltung wie "Quarz direkt am µC" ist weit entfernt von "optimal". Dazu kommt noch Temperaturabhängigkeit, Alterung ... Also eine genaue Uhr zu bauen ist gar nicht so einfach. Wenn es genauer sein soll, gibt es fertige Oszillatoren mit Heizung, temperaturkompensierte Oszillatoren, .... Je genauer um so teurer. Gruß Dietrich
...aber in den Datenblättern steht doch meist nur, dass der Quarz diese und jene ppm nach oben oder unten abweicht... Selbst wenn ich den temperaturkompensiert immer bei genau den gleichen Bedingungen betreibe, ist doch noch garnicht sichergestellt, dass er bei den 25°C nun genau bei 0ppm liegt...
Quarz schrieb: > Selbst wenn ich den temperaturkompensiert immer bei genau den gleichen > Bedingungen betreibe, ist doch noch garnicht sichergestellt, dass er bei > den 25°C nun genau bei 0ppm liegt... Natürlich nicht, denn die anderen Fehler kommen zum angegebenen Abgleichfehler immer noch dazu. Der Gesamtfehler ist die Summer aller Einzelfehler. Soll es genau sein, brauchst Du - einen vom Hersteller entsprechend genau abgeglichenen Quarz (Alternative: Abgleich in der Oszillatorschaltung; Quarze lassen sich etwas "ziehen"). Die anderen Eigenschaften (Temperaturabhängigkeit, Alterung, ...) müssen natürlich auch gut sein. - "gute" Oszillatorschaltung passend zum Quarz, - sonstige Maßnahmen. Gruß Dietrich
Die Genauigkeit eines Quarzes ist erst einmal von vielen Fehlern abhängig, die von der Herstellgenauigkeit und Beschaltung abhängen und sich nach dem Zusammenbau der Schaltung direkt beheben lassen. Zum Beispiel durch Trimmer in der Schaltung oder in der Software durch Korrekturen wie z.B. "Stottersekunden" bei einer Uhr.(Fehler von ca. 50ppm, der auf Null bringbar ist.) Nicht direkt behebbar lässt sich die Temperaturabhängigkeit. Der Hersteller kann da nur einen ungefähren Verlauf garantieren. Für übliche Temperaturbereiche bleibts da im Rahmen von so etwa 20ppm. Wenn man eine temperaturabhängige Korrektur vornimmt, kommt man auf etwa 5ppm Genauigkeit oder besser. Anschließend setzt der Bereich ein, wo der Quarz + Oszillator in einem temperaturgeregelten Kasten (Thermostat) untergebracht wird. (1ppm und bis auf hundertstel ppm sind möglich). Ab einigen ppm abwärts hat aber auch die Alterung der Quarze Bedeutung. Dagegen hilft neben hohem technischen Aufwand nur die ständige Kontrolle anhand eines (besseren) Frequenznormals. Merke die goldene Regel: Ein Normal ohne zweites, besseres ist KEIN Normal
Es gibt den DS32kHz fertig zu kaufen.Eine günstige Lösung, wenn so 3-4 ppm ausreichend sind. Grüsse
Man kann die Frequenzfehler in etwa in folgende Stufen einteilen: Quarz (aus Massenfertigung) mit einfacher Beschaltung 100ppm...50ppm Quarz (guter Temperaturgang)mit Trimmer oder Ähnlichem, bei Fertigung justiert: 20ppm Quarz mit Temperaturkompensation in Schaltung oder Software 5ppm bis 2ppm Quarz in Thermostat mit hoher Fertigungsqualität besser 0,1ppm Die Alterung beträgt einige ppm (einfache Qualität) bis Bruchteile von ppm ( hohe Qualität) verhält sich aber statistisch streuend und sehr abhängig von der Behandlung des Quarzes. Sie kann nur mithilfe eines Frequenznormals kontrolliert und berücksichtigt werden.
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