Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Antenne für 50Hz


von TM F. (p_richner)


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Hallo zusammen

Ich möchte eine Antenne basteln um die 50Hz vom Stromnetz aus der Luft 
zu "greifen" und damit eine Uhr synchronisieren.

Mir fehlen jedoch Antennengrundkenntnisse. Ich habe das Internet schon 
durchforstet, aber kennt jemand eine gute Seite, wo die Berechnungen 
kurz und einfach erklärt werden(wenn möglich ohne komplexen Anteil)?

Eine Schaltung wäre auch hilfreich, jedoch so einfach wie möglich.

vielen Dank und Mfg

von Georg (Gast)


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TM F. schrieb:
> Ich möchte eine Antenne basteln um die 50Hz

Brauchbare Antennengrössen liegen im km-Bereich. US-Atom-Uboote 
schleppen sowas hinter sich her.

Die Feldstärke bei 50 Hz schwankt natürlich um viele Grössenordnungen 
zwischen einsamen Wäldern und der Nachbarschaft von 
Hochspannungsleitungen.

Georg

von TM F. (p_richner)


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Georg schrieb:
> Brauchbare Antennengrössen liegen im km-Bereich. US-Atom-Uboote
> schleppen sowas hinter sich her.

Lambda wäre 6000km und Lambda/4 1500km.

Ich weiss, dass ich danach verstärken muss, jedoch muss ich zuerst ein 
Signal abgreifen können.

von Peter D. (peda)


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50Hz verbreiten sich nur drahtgebunden.
In einer Wohnung wirst Du guten Empfang haben, z.B. mit einer Fangspule.
Im Wald oder auf dem Feld aber nur, wenn eine Freileitung in der Nähe 
ist.

von Michael K. (Gast)


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Antennenlänge = Lambda/4tel = ~1500Km

Welche der 3 * 50Hz mit 120° Phasenversatz hattest Du denn vor zu 
messen?

Wenn Du aus persönlichem Ehrgeiz nach der kompliziertesten und 
unzuverlässigsten Methode suchst eine Uhr genau zu halten bist Du mit 
Deiner 50Hz 'over the air' Messung sicherlich ganz weit vorn.

RDS oder DCF77 ist keine Alternative ?

von Harald W. (wilhelms)


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TM F. schrieb:

> Ich möchte eine Antenne basteln um die 50Hz vom Stromnetz aus der Luft
> zu "greifen" und damit eine Uhr synchronisieren.

Da würde sich wohl am besten eine Ferrit- oder grosse Rahmenantenne
eignen, aber auch die werden ein stark störverseuchtes Signal liefern.

von Christoph db1uq K. (christoph_kessler)


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In dem Frequenzbereich spricht man üblicherweise nicht von 
elektromagnetischen Wellen, die sich im Raum frei ausbreiten, sondern 
befindet sich noch im Nahfeld.
Man kann entweder kapazitiv oder induktiv (oder galvanisch, das ist die 
dritte Einkopplungsart) die Netzfrequenz auffangen.
also entweder hochohmig sozusagen mit einer Platte eines 
Plattenkondensators, die andere wird von der nächstgelegenen Netzleitung 
gebildet.
oder niederohmig mit einer Spulenwicklung, die nächste Netzleitung ist 
dann eine Trafo-Primärwicklung.
Direkt am Netz anschließen (oder z.B. über Trafo) wäre die dritte Art.

von Sascha (Gast)


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Wenn das keine Leistung liefern muss, darf die Antenne auch kürzer 
werden.

lambda / 2, lambda / 4 usw. für Dipolantennen.

lambda = c / f, also Wellenlänge gleich Lichtgeschwindigkeit durch 
Frequenz.

Ergibt eine Wellenlänge von 5994km.

Die teilst du jetzt mit einer ganzzahligen Zweierpotenz so weit runter, 
bis das in dein Gehäuse passt.

Beachte bitte, dass die 50Hz nicht wirklich stabil sind. Die schwanken 
sowohl im Tages- als auch im Monats- und Jahresverlauf.

von Günter Lenz (Gast)


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Nimm einen Netztrafo, der sich noch zerlegen läßt.
entferne den Eisenkern, dann schneide mit einer Blechschere
den äußeren Mantel von den Blechen ab, so daß das innere Stück
übrig bleibt, und setze es wieder in die Spule ein.
Damit ist die Antenne fertig. Nun bringst du die Spule
mit einen Kondensator auf 50Hz Resonanz.
Siehe https://de.wikipedia.org/wiki/Schwingkreis
Dann schaltest du einen Verstärker nach.

von TM F. (p_richner)


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Sascha schrieb:
> Beachte bitte, dass die 50Hz nicht wirklich stabil sind. Die schwanken
> sowohl im Tages- als auch im Monats- und Jahresverlauf.

Über das Jahr hat das Netz eine Toleranz von ca. 1-2 Sekunden also 
ziemlich genau.

Christoph K. schrieb:
> Direkt am Netz anschließen (oder z.B. über Trafo) wäre die dritte Art.

Dies baue ich auch ein, jedoch ist die Lösung über die Antenne 
"eleganter".

Die Uhr wird nur im Gebäude innen gebraucht, es sollte also ein genügen 
starkes Feld vorhanden sein.

Alternativen gibt es nicht, weil dies explizit in der Aufgabenstellung 
beschrieben ist.

von Peter II (Gast)


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TM F. schrieb:
> Die Uhr wird nur im Gebäude innen gebraucht, es sollte also ein genügen
> starkes Feld vorhanden sein.

du hast auch den Hinweis von gelesen?

Michael K. schrieb:
> Welche der 3 * 50Hz mit 120° Phasenversatz hattest Du denn vor zu
> messen?

von Fritz (Gast)


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Peter II schrieb:
> du hast auch den Hinweis von gelesen?
>
> Michael K. schrieb:
>> Welche der 3 * 50Hz mit 120° Phasenversatz hattest Du denn vor zu
>> messen?

Inwiefern ist das relevant für die Ganggenauigkeit der Uhr?  Irgendeine 
der Phasen wird am jeweiligen Aufstellungsort der Uhr schon die stärkste 
sein, die wird dann halt gemessen.

von Peter II (Gast)


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Fritz schrieb:
> Inwiefern ist das relevant für die Ganggenauigkeit der Uhr?  Irgendeine
> der Phasen wird am jeweiligen Aufstellungsort der Uhr schon die stärkste
> sein, die wird dann halt gemessen.

oder die stärkste ändert sich immer mal. Da reicht schon das Licht 
einzuschalten und schon hat man eine andere.

von TM F. (p_richner)


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Peter II schrieb:
> Welche der 3 * 50Hz mit 120° Phasenversatz hattest Du denn vor zu
> messen?

Spielt dies eine Rolle? Hauptsache ich kann einen messen. Mir ist es 
egal ob es die 1. 2. oder 3. Phase ist.  Wenn ich alle messe kann ich es 
softwaremässig lösen.

von Peter II (Gast)


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TM F. schrieb:
> Wenn ich alle messe kann ich es
> softwaremässig lösen.

wenn du alle misst - dann hast du kein Signal mehr. Weil sie sich sauber 
auslöschen. Da ist mit Software nicht mehr viel zu machen.

von Fritz (Gast)


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Peter II schrieb:
> oder die stärkste ändert sich immer mal. Da reicht schon das Licht
> einzuschalten und schon hat man eine andere.

Kann natürlich passieren, aber üblicherweise ist in einem Raum im 
wesentlichen eine Phase.  Die sollte dann unabhängig von irgendwelchen 
Schaltzuständen die stärkste sein.

Und wenn doch mal beim Einschalten von irgendwas eine andere die 
stärkste wird, dann geht die Uhr ganze 20ms/3 falsch.  Und wenn das 
Irgendwas dann wieder ausgeschaltet wird, stimmt sie wieder. 
Wahrscheinlich verschmerzbar.

von TM F. (p_richner)


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Peter II schrieb:
> wenn du alle misst - dann hast du kein Signal mehr. Weil sie sich sauber
> auslöschen. Da ist mit Software nicht mehr viel zu machen.

Dann messe ich die stärkste Phase.

Zuerst muss ich überhaupt eine messen können. Ich versuchte mit Draht, 
ob ich auf dem Oszi etwas angezeigt bekomme, jedoch sah ich nichts. Auch 
eine Spule auf einem Ferritkern ist zu wenig stark, um etwas anzuzeigen.

Muss ich als Versuchsaufbau schon Verstärker einbauen, damit ich etwas 
messen kann oder was mach ich falsch?

edit: Versuchte es nochmals mit einem Stück Draht und konnte doch die 50 
Hz messen.

Wie ist das wegen Abschirmung wenn jemand daran greift? Dann hat man ein 
ganz anderes Signal.

Wie nötig ist es, die höheren Frequenzen auszufiltern? Sind die genug 
"stark" um die 50 Hz zu stören?

: Bearbeitet durch User
von Fritz (Gast)


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TM F. schrieb:
> Muss ich als Versuchsaufbau schon Verstärker einbauen, damit ich etwas
> messen kann oder was mach ich falsch?

Was passiert denn, wenn Du die Kapazität vergrößerst, z.B. indem Du ein 
Stück Blech nimmst?  Ich messe hier  in einer Büroumgebung mit 30cm 
Litze so 30..40mVrms.

von Fritz (Gast)


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TM F. schrieb:
> Wie ist das wegen Abschirmung wenn jemand daran greift? Dann hat man ein
> ganz anderes Signal.

Wenn da jemand dranfasst, wird das Signal ziemlich viel größer werden.


> Wie nötig ist es, die höheren Frequenzen auszufiltern? Sind die genug
> "stark" um die 50 Hz zu stören?

Hängt natürlich von Deiner Auswertung des Signals ab, aber 
Bandpassfiltern würde ich das schon.

von Michael K. (Gast)


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Fritz schrieb:
> Irgendeine
> der Phasen wird am jeweiligen Aufstellungsort der Uhr schon die stärkste
> sein, die wird dann halt gemessen.

Das sind die schönsten aller Entwicklungen.
'Papperlapapp das wird sich schon irgendwie hindengeln, da mach ich mir 
mal gar keinen Kopf drum'

TM F. schrieb:
> Wie nötig ist es, die höheren Frequenzen auszufiltern? Sind die genug
> "stark" um die 50 Hz zu stören?

Das Stromnetz ist ein Sumpf aus Abscheulichkeiten.
50Hz Bandpassfilter + AGC wird die Grundlage bilden um überhaupt etwas 
messen zu können das es lohnt ausgewertet zu werden.

Ohne FFT und ganz behutsamer Nachführung des Taktes wird das wohl 
nichts.
Mit genug Rechenpower und den richtigen Algorithmen kann man aus fast 
jedem Mist noch irgendwas extrahieren.

von TM F. (p_richner)


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Mit einem Stück Draht ca 1.5m lang, die Sonde an einem Ende des Drahtes 
und die GND-Klemme an Masse messe ich ca. 3V peak-peak. D.h. ca. 1V 
Effektivwert

von Michael K. (Gast)


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Ja, unter kontrollierten Bedingungen.
Das läuft kein Motor mit Büstenfeuer und auch sonst passiert gerade 
nichts was Deine Kreise stört.
Du möchtest aber eine Uhr die über Jahre konstant läuft und mit allem 
zurecht kommen muss was dann doch überaschend häufig so im Netz 
passiert.

von Fritz (Gast)


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Michael K. schrieb:
> Fritz schrieb:
>> Irgendeine
>> der Phasen wird am jeweiligen Aufstellungsort der Uhr schon die stärkste
>> sein, die wird dann halt gemessen.
>
> Das sind die schönsten aller Entwicklungen.
> 'Papperlapapp das wird sich schon irgendwie hindengeln, da mach ich mir
> mal gar keinen Kopf drum'

Du darfst uns Unwissenden gerne Deine analytische Herleitung darlegen, 
mit der Du den meßbaren Pegel ermittelst.  Ich bin gespannt.

von TM F. (p_richner)


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Braucht es noch einen Überspannungsschutz gegen "ungewollte" Impulse?
Z.B. mit einer Z-Diode?

von Georg (Gast)


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TM F. schrieb:
> messe ich ca. 3V peak-peak. D.h. ca. 1V
> Effektivwert

Und ohne hochwirksame Filterung ist jeder Störimpuls eine zusätzliche 
Periode - deine Uhr würde in Kürze um Wochen vorgehen.

Georg

von TM F. (p_richner)


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Georg schrieb:
> Und ohne hochwirksame Filterung ist jeder Störimpuls eine zusätzliche
> Periode - deine Uhr würde in Kürze um Wochen vorgehen.

Dann muss ich ein paar RC-Tiefpass-Filter mit ca. 70 Hz Grenzfrequenz 
hintereinander schalten und dazwischen einen Impedanzwandler. So sollte 
ich die hochfrequenten Signale fort haben.

von Alfred B. (alfred_b979)


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Christoph K. schrieb:
> z.B. über Trafo

Wäre das nicht doch wieder induktiv? (Ob nun mit oder ohne Kern, was 
zählt, ist, dachte ich, die induktive Kopplung.) Glavanisch hieße doch: 
"Ohne galvanische Trennung." Oder täusche ich mich da?

von Michael K. (Gast)


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Fritz schrieb:
> Du darfst uns Unwissenden gerne Deine analytische Herleitung darlegen,
> mit der Du den meßbaren Pegel ermittelst.  Ich bin gespannt.

Das ist garnicht der Punkt.
Der Punkt ist Deine Aussage: 'Wird schon irgendeine die stärkste sein'

Ja, wird irgendeine sein, aber nicht immer die gleiche und oft wird eine 
der zahlreichen Störquellen nicht von dem Nutzsignal zu unterscheiden 
sein.

Ich brauche keine seitenlange Mathematische Herleitung um ein paar 
erhebliche prinzipielle Probleme zu erkennen die sich einem förmlich ins 
Auge bohren.

Die Schaltung muß in der Lage sein einem 50Hz Signal zu folgen auch wenn 
es gerade nicht messbar ist und wieder darauf einzurasten wenn es wieder 
messbar ist.
Es muß die drei Phasen einwandfrei auseinander halten können ohne 
dazwischen zu springen nur weil es grad mal nichts messen konnte und 
sich nun eine aussucht die grad schön aussieht.
Dazu kommt das bei Schaltaktionen im Netz die Phasenlage auch mal 
kräftig springen kann, also muß man sich für eine neue phase entscheiden 
wenn der innere Wert' mit keiner aktuellen Messung überein zu bringen 
ist.

Irgendwie und irgendeine 50Hz zu Messen ist einfach. daraus ein Signal 
zu gewinnen das als zuverlässige Zeitbasis dienen kann ist nicht 
einfach.

von TM F. (p_richner)


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Michael K. schrieb:
> Die Schaltung muß in der Lage sein einem 50Hz Signal zu folgen auch wenn
> es gerade nicht messbar ist und wieder darauf einzurasten wenn es wieder
> messbar ist.

Eine Möglichkeit wäre, mit dem uC-Timer einen Zeitraum auf z.B. 25ms 
festzulegen, wann ein Signal kommen muss. Wenn keines kommt soll er 
trotzdem eine Takt weiter zählen und wenn eines kommt, den Timer 
reseten.

von Jemand (Gast)


Angehängte Dateien:

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Ich habe mal an einen Mikrocontroller einfach einen Draht an einen 
ADC-Eingang angehängt und ausgelesen. Der Draht lag dabei nah an einer 
Stromdurchflossenen Leitung (50W 12V Halogenlampe). Danach habe ich eine 
Leuchtstofflampe mit elektronischem Vorschaltgerät eingeschaltet. 
Ergebnis im Anhang, nur um mal ein Bild von dem möglichen Ausmaß der 
Störungen zu bekommen.

von Michael K. (Gast)


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Ich glaube ich würde das so lösen:
- Bandpass + AGC (Automatic Gain Control)
Jetzt hast Du ein annähernd gleichmäßig starkes Signal auch bei stark 
wechselnden Eingangsbedingungen.

- FFT durchführen

- Höchster Peak wird definiert als 50Hz

- MCU Oszillator tunen bis die Annahme auch stimmt

Damit werden die 50Hz zur reinen Stellgröße für den Oszillator.
Kein Problem wenn mal eine Weile nichts gemessen wird und auch die 
absolute Phasenlage ist egal.

Fast am wichtigsten ist es im Pflichtenheft eine möglichst große 
Abweichung übers Jahr gesehen durchzubekommen.

von TM F. (p_richner)


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Wäre es eine Möglichkeit, einen Inverter an das Signal zu hängen, damit 
ich einen sauberen Pegel habe und davor ein Filter um die hohen 
Frequenzen zu filtern?

Es ist egal, ob man die erste oder zweite Halbwelle detektiert. Dies 
merkt der Benutzer eh nicht.

von TM F. (p_richner)


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Michael K. schrieb:
> Fast am wichtigsten ist es im Pflichtenheft eine möglichst große
> Abweichung übers Jahr gesehen durchzubekommen.

Pro Sekunde maximal 1ms Toleranz ist die Bedingung.

von Harald W. (wilhelms)


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TM F. schrieb:

> Ich möchte eine Antenne basteln um die 50Hz vom Stromnetz aus der Luft
> zu "greifen" und damit eine Uhr synchronisieren.

Da würde ich folgende Schaltung vorschlagen:
http://www.stupidedia.org/images/thumb/f/f5/Normalschaltplan.png/180px-Normalschaltplan.png

von Michael K. (Gast)


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TM F. schrieb:
> Wäre es eine Möglichkeit, einen Inverter an das Signal zu hängen

Natürlich.
Jede Aufgabe kann man beliebig schlecht lösen und hoffen das der Kunde 
es nicht merkt.
Ich ging aber davon aus das Dir eine hohe Ganggenauigkeit wichtig ist 
und die als versteckter Mangel auch recht lange zu reklamieren ist.

Dein Bandpass lässt alles durch was irgendwie noch passt.
Ein Signal was eigentlich schon weiter weg liegt, aber sehr viel stärker 
ist als Dein Nutzsignl wird trotz Bandpassabschwächung gegen das 
Nutzsignal gewinnen.

Dein Inverter feuert Dir lustig das Morsealphabet und Deine MCU hat 
nicht den geringsten Plan was von dem Kauderwelch nun zum synch 
verwendet werden soll.


TM F. schrieb:
> Pro Sekunde maximal 1ms Toleranz ist die Bedingung.
Vergiss alles was ich gesagt habe.
1ms pro sek. sind 8 Stunden 45min im Jahr zulässige Abweichung.
Da kannst Du auch einfach rythmisch auf einen Topf schlagen, das ist 
auch nicht ungenauer.

von Bernd (Gast)


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> Da kannst Du auch einfach rythmisch auf einen Topf schlagen, ...

YMMD :)

von TM F. (p_richner)


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Michael K. schrieb:
>> Pro Sekunde maximal 1ms Toleranz ist die Bedingung.

Dies allerdings nur wenn ich den internen Clock benutze:)

von Michael K. (Gast)


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Ein normaler Quarzoszillator hat bereits max. 100ppm Abweichung und Du 
willst ein Fass aufmachen um 1000 ppm zu erreichen ?

Muß ganz klar eine schulische Aufgabe sein.
Machen um jeden Preis gegen jede Logig.

von ●DesIntegrator ●. (Firma: FULL PALATINSK) (desinfector) Benutzerseite


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TM F. schrieb:
> Ich möchte eine Antenne basteln um die 50Hz vom Stromnetz aus der Luft
> zu "greifen" und damit eine Uhr synchronisieren.

gut zu sehen, dass man doch auch heute noch auf
ambitionierte Hardware-Bastler trifft.

von Michael K. (Gast)


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▶ J-A von der H. schrieb:
> ambitionierte Hardware-Bastler

So ambitioniert auch wieder nicht.
Vorgabe nicht diskutierbar weil Vorgabe, aber nach einem möglichst 
einfachen Weg suchen auch wenn das bedeutet große Fehler zuzulassen.

von Andreas_R (Gast)


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Wenn du irgendwelche HF-Schaltungen auf genaue Frequenz untersuchen 
willst, kannst du auch bei ebay für 10€ einen RTL-SDR-Stick kaufen und 
einen Konverter für 0 bis 30 MHz zum Vorschalten bauen.

Damit kannst du dann verschiedene Zeitzeichensender empfangen, an denen 
du den Stick frequenzmäßig kalibrieren kannst.

Mit dem kalibrierten Stick kannst du schließlich die 
HF-Schaltungen/Oszillatoren auf genaue Frequenz (+-ein paar Hz) 
untersuchen.

Als kostenlose Empfangssoftware für den Stick empfehle ich SDRsharp.


in D gut empfangbare
Zeitzeichensender z.B.
----------------------
 4,996MHz
 9,996MHz
14,996MHz

10,000MHz
(ohne Gewähr, näheres hier:)
https://de.wikipedia.org/wiki/Zeitzeichensender

von Oldie (Gast)


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Menno, Tatsache ist doch, dass ich mit dem Finger an einem
Oszilloskop-Tastkopf (im stromversorgten Innenraum = Aufgaben-
stellung) sofort ein kräftiges 50 Hz - Signal sehe.

Das kommt von der Netzspannung und ihre Frequenz (egal von welcher
der drei Phasen) ist in Mitteleuropa durchaus geeignet für einen
Uhrentakt, da sie aktiv auf 50,0... Hz ausgemittelt wird.
Wenn ich 2,37 Sekunden zu spät aufstehe, werde ich auch noch die
gewohnte Tram zur Arbeit erreichen!

Also:
- Ein längerer Draht, oder ein größeres Blech zum (kapazitiven)
  Auffangen des 50 Hz - Feldes.
- Ein hochohmiger aktiver OPV-Tiefpass und OPV-Bandpass für 50 Hz.
  (Doppel-OPV mit ein paar R und C drumherum)
  Ein Paar gegensinnig nach Masse geschalteter Dioden am Eingang
  des ersten OPV sind ratsam.
- Ein µC, der dieses Signal z.B. über den Analog-Comparator annimmt
  und sehr vorsichtig zum Abgleich seiner internen Zeit-Referenz
  benutzt.

Wenn man jetzt noch die Aufgabenstellung und ihre Vorausstzungen
wüsste, ist man damit vielleicht schon nahe an der Lösung...

von Jürgen S. (jurs)


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TM F. schrieb:
> Hallo zusammen
>
> Ich möchte eine Antenne basteln um die 50Hz vom Stromnetz aus der Luft
> zu "greifen" und damit eine Uhr synchronisieren.
>
> Mir fehlen jedoch Antennengrundkenntnisse. Ich habe das Internet schon
> durchforstet, aber kennt jemand eine gute Seite, wo die Berechnungen
> kurz und einfach erklärt werden(wenn möglich ohne komplexen Anteil)?
>
> Eine Schaltung wäre auch hilfreich, jedoch so einfach wie möglich.

Ich als Arduino-Bastler knote einfach ein 15cm langes Dupont-Kabel per 
"Hausfrauenknoten" um die Isolierung einer 230V führenden Leitung, z.B. 
um die Netzzuleitung eines Netzteils und stecke das Ende in einen 
Digital- oder Analogeingang des Arduino-Boards.

Dann hast Du quasi eine "Spule mit einer Windung" als Antenne für Deine 
50 Hertz, und das funktioniert ganz gut, denn die Schutzdioden der 
Port-Pins wirken als Gleichrichter, so dass Dein aufgefangenes Signal 
quasi einer mit Netzfrequenz pulsierenden Gleichspannung entspricht. Das 
Signal ist zeitlich allerdings nicht ganz symmetrisch, sondern 
entspricht dem, was Du bei einer Einweggleichrichtung herausbekommst.

Allerdings funktioniert diese Antenne nicht "auf weite Entfernung durch 
die Luft", sondern das Dupontkabel müßte schon  direkt um die 
handelsübliche Isolierung einer Zuleitung oder NYM-Mantelleitung herum 
geknotet sein, um das 50Hz-Signal mit dieser Einfachst-"Schaltung" 
abzugreifen.

von ●DesIntegrator ●. (Firma: FULL PALATINSK) (desinfector) Benutzerseite


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kleiner Netztrafo?

von TM F. (p_richner)


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▶ J-A von der H. schrieb:
> kleiner Netztrafo?

Mache ich parallel dazu. Dieser wird jedoch nur benutzt, wenn die 
Antenne nicht funktionieren sollte.

Oldie schrieb:
> Ein hochohmiger aktiver OPV-Tiefpass und OPV-Bandpass für 50 Hz.
>   (Doppel-OPV mit ein paar R und C drumherum)

Mit Impedanzwandler dazwischen? Oder spielt dies keine Rolle (weiss 
nicht, wie man dies komplex berechnet)?

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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TM F. schrieb:
> Ich möchte eine Antenne basteln um die 50Hz vom Stromnetz aus der Luft
> zu "greifen" und damit eine Uhr synchronisieren.
Das habe ich in stürmischen Jahren als Jugendlicher auch schon mal 
probiert. Und mit Filterschaltungen und anderem Blödsinn rumprobiert.
Fazit: es läuft nicht zuverlässig. Und das war noch zu einer Zeit, wo es 
nur Tafo-Wandwarzen gab und Schaltnetzteile lediglich für ein paar 
seltene IBM-XT verwendet wurden. Heute mit dem ganzen EMV-Mist kommt da 
garantiert nichts besseres raus...

Heute würde ich 80 Cent investieren, einen Quarz kaufen und wäre sicher, 
dass es geht. Denn die erwähnten 1-2 Sekunden Abweichung pro Jahr hat 
bestenfalls das Stromnetz, aber nicht das, was du mit anderthalb Meter 
Draht aus der Luft herausfischst.

TM F. schrieb:
> ▶ J-A von der H. schrieb:
>> kleiner Netztrafo?
> Mache ich parallel dazu. Dieser wird jedoch nur benutzt, wenn die
> Antenne nicht funktionieren sollte.
Dreh es um: nimm normalerweise den Trafo und nur bei Netzausfall die 
Antenne...  ;-)

: Bearbeitet durch Moderator
von Ein (Gast)


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Bekannter von mir hatte unter dem Mittelwelle- Sender Mühlacker ein 
Gartengrundstück.
Dort reichten ca. 5 m frei aufgespannter Draht und ein 50 cm. langer 
Erdspieß für die Gartenhausbeleuchtung mit einem Fahrradbirnchen.

Ich frag mal, ob das Grundstück für Deine Uhr noch frei ist.

von Christian B. (casandro)


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Also als jemand der mal in einer Firma gearbeitet hat, die Messgeräte 
u.A. für 50 Hz Magnetfelder herstellt kann ich folgendes sagen:

1. Die Störungen schauen immer schlimmer aus als die 50 Hz, da eine 
Spule, wenn man sie über ein Magnetfeld speist, immer differenziert, 
somit ist sie für ein 5 kHz Signal 100 mal empfindlicher als für ein 50 
Hz Signal.

2. Neben den 50 Hz ist in der Regel nichts. Es gibt keine starken 51 
oder 49 Hz Störer.

Somit würde ich Dir folgendes empfehlen:
Nimm eine Spule mit vielen Windungen, eventuell mit Ferritkern. Die 
Fläche sollte möglichst hoch sein um möglichst empfindlich zu sein.
Schalte einen Kondensator parallel um einen Schwingkreis bei 50 Hz zu 
erreichen. Der sollte leicht bedämpft sein, da die Umgebung die 
Resonanzfrequenz verändern wird.
Dann verstärkst Du dieses Signal ein paar Mal mit Tiefpassfiltern und 
Hochpassfiltern dazwischen um die 16,33 Hz sowie die Offsets der 
Verstärker davor raus zu kriegen, und Du kriegst wunderbare 50 Hz.

Bedenke, da die Netzzeit um +- 40s abweichen kann lohnt sich eine 
Sekundenanzeige nicht.

Für die Dimensionierung kannst Du ja mit einem Nanotesla rechnen, so 
viel sollte immer da sein.

von TM F. (p_richner)


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Vielen Dank für all die hilfreichen Antworten.

Ich werde die verschiedenen Ansätze mal ausprobieren und melde mich 
dann, wenn es funktioniert.

MfG

von ●DesIntegrator ●. (Firma: FULL PALATINSK) (desinfector) Benutzerseite


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interessant ist auch kurzfristig mal an einer Weide den 
Weidezaungenerator
 abzuklemmen und den Draht dann als Antenne zu nutzen.
Wenn da mal eine Weide im ex-LPG Format zugängig ist, wirds umso besser.

von Andi M. (andi6510) Benutzerseite


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Die Idee finde ich prinzipiell interessant. Ich wuerde versuchen das mit 
einem Ferritstab mit ca 1000 Windungen drauf (eben deutlich mehr als 
seinerzeit, als es noch die Mittelwelle gab, ueblich war) und mit 
passendem C auf 50Hz abgestimmten Schwingkreis zu realisieren.

Allerdings frage ich mich, ob nicht doch ein einfacher Quarzoszillator 
die einfachere Methode ist. Die Genauigkeit duerfte im gleichen Rahmen 
liegen bei deutlich erhoehter Zuverlaessigkeit.

Dennoch: Als abgedrehte Bastellei unterstuetze ich die Idee!

von ●DesIntegrator ●. (Firma: FULL PALATINSK) (desinfector) Benutzerseite


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Dann käme mir noch ein Drachen in den Sinn. Oder ein Ballon.

Prallel zur normalen Schnur noch einen dünnen Lackdraht.
Natürlich nicht auf der ganzen Länge stramm an der Schnur anliegend,
sondern immer mal kleine Lockere Bereiche mit drin haben.
die Schnur zieht sich ja etwas in die Länge.

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Und dann gibt es noch den Spass mit Rundsteuersignalen...

von Georg (Gast)


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▶ J-A von der H. schrieb:
> Dann käme mir noch ein Drachen in den Sinn

Im Gegensatz zu den meisten anderen Feldern dürfte das 50 Hz-Feld mit 
der Höhe eher abnehmen.

Georg

von Sascha (Gast)


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Andi M. schrieb:

> Dennoch: Als abgedrehte Bastellei unterstuetze ich die Idee!

Dito, wenn man die Zeit hat sind Lernprojekte nicht verkehrt.

Eine Quarzuhr ist allerdings mit ziemlicher Sicherheit genauer.
Selbst der interne AVR Oszillator ist kalibriert ja schon gar nicht so 
schlecht.

von Harald W. (wilhelms)


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Ein schrieb:

> Bekannter von mir hatte unter dem Mittelwelle- Sender Mühlacker ein
> Gartengrundstück.
> Ich frag mal, ob das Grundstück für Deine Uhr noch frei ist.

"Der Mittelwellensender, über den jahrzehntelang das Programm von
Südfunk 1 und zuletzt das von SWR cont.ra verbreitet wurde, wurde
am 8. Januar 2012 vom SWR abgeschaltet und stillgelegt."

von Jürgen S. (jurs)


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Andi M. schrieb:
> Dennoch: Als abgedrehte Bastellei unterstuetze ich die Idee!

Außerdem kannst Du die Netzfrequenz als Qualitätsindikator und 
Vorhersagesensor für den nächsten großen Blackout verwenden.

Da es in Kontinental-Europa ein großes Verbundnetz gibt, ist die 
Netzfrequenz in ganz Europa identisch, und weil die Netze an sich kaum 
Strom speichern können, muss bei Schwankungen der Netzfrequenz 
gegengesteuert werden. Ein Strommangel in den Netzen, wenn die 
Verbraucher zu viel Last ziehen, führt zum Absinken der Netzfrequenz, 
und unterhalb von 49,8 Hz müssen die Stromversorger umgehend 
"Regelleistung" (Reserveleistung) einsetzen.

Wenn die Regelleistung nicht ausreicht, sinkt die Netzfrequenz weiter 
ab, und um einen europaweiten Zusammenbruch der Verbundnetze zu 
vermeiden, sind Stromversorger verpflichtet, wenn sie keine zusätzliche 
Regelleistung mehr einsetzen können, Zwangs-Lastabwürfe durchzuführen, 
also für eine gewisse Anzahl an Verbrauchern einen absichtlichen 
Blackout herbeiführen:

Laut Wikipedia sind die Lastabwurfgrenzen bei Unterfrequenz:
49 Hz ==> sofortiger Abwurf von 10...15 % der Netzlast
48.7 Hz ==> sofortiger Abwurf von weiteren 10...15 % der Netzlast
48.4 Hz sofortiger Abwurf von weiteren 10...15 % der Netzlast
47,5 Hz  Netztrennung der Kraftwerke

Im Normalbetrieb sind die Schwankungen sehr viel kleiner, z.B. zwischen 
49.8 Hz und 50.2 Hz, wenn es mal hoch kommt.

Aber in Ausnahmefällen kannst Du durch Auswertung der Netzfrequenz und 
wenn sich diese der magischen Grenze von 49 Hz nähert, bereits einige 
Sekunden vor dem Blackout sagen, dass es womöglich bei Dir gleich 
zappenduster werden kann. Wenn Du nämlich zu den ersten 15% abgeworfener 
Last gehören solltest.

Dann wußtest Du wenigstens schon ca. 10 Sekunden vorher, bevor es 
tatsächlich passiert, dass es bei Dir womöglich gleich einen Blackout 
durch Zwangsabschaltung geben wird.
;-)

von Alfred B. (alfred_b979)


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Jürgen S. schrieb:
> ist die Netzfrequenz in ganz Europa identisch

Jürgen S. schrieb:
> bei Dir

Was stimmt denn nun? Überall identisch (und das auch immer), also bei 
Überlast europaweit synchron absinkend, oder speziell in belasteter 
Region niedriger werdend, also Voraussage speziell "bei Dir" möglich?

P.S.: Ich denke, Du meinst nicht synchron. Aber wie kann man dann ohne 
Frequenzumrichter Netze zusammenklemmen / Netzleistung austauschen?

: Bearbeitet durch User
von Mani W. (e-doc)


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Also, nur mit Antenne zu arbeiten, wird dann so ähnlich wie auf dem
Osszi eine schlimme Kurvenform bringen...


Warum nicht gleich vom Netz direkt abnehmen (sekundär) mit schönem
Sinus...

TM F. schrieb:
> Die Uhr wird nur im Gebäude innen gebraucht, es sollte also ein genügen
> starkes Feld vorhanden sein.

Also auch direktes Netz...


Oder habe ich etwas überlesen?


Im übrigen hat man heutzutage Funkuhren oder auch seit langer Zeit
Quartzuhren, da braucht es keine Netzsynchronisation...

von Christian B. (casandro)


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Sascha schrieb:
> Eine Quarzuhr ist allerdings mit ziemlicher Sicherheit genauer.
> Selbst der interne AVR Oszillator ist kalibriert ja schon gar nicht so
> schlecht.

Nein absolut nicht, zumindest nicht ohne richtig großen Aufwand. Eine 
Quarzuhr driftet nämlich. Das macht bei einer einfachen Quarzuhr 
ungefähr eine viertel Sekunde pro Tag aus. Und das summiert sich. Nach 
einem Jahr hast Du da schon fast 2 Minuten Fehler. Der Interne 
RC-Oszillator kommt vielleicht bei ordentlicher Kalibrierung auf 0,1% 
Genauigkeit. Das macht 86 Sekunden drift pro Tag.

Die 50 Hz im Stromnetz werden hingegen ständig überwacht und in ruhigen 
Zeiten nachgestellt, so dass netzbetriebene Uhren im Mittel immer die 
richtige Uhrzeit anzeigen.

Hier hat übrigens mal jemand unterschiedliche Zeitquellen verglichen:
http://www.leapsecond.com/ten/clock-powers-of-ten-tvb.pdf

Bei der Netzfrequenz sieht man deutlich wie der Fehler bei längeren 
Integrationszeiten deutlich nach unten geht.

von Wolfgang (Gast)


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Georg schrieb:
> Brauchbare Antennengrössen liegen im km-Bereich. US-Atom-Uboote
> schleppen sowas hinter sich her.

Die wollen damit aber nicht 50Hz sondern um einen Faktor >200 höhere 
Frequenzen empfangen.

von Wolfgang (Gast)


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Christian B. schrieb:
> Das macht bei einer einfachen Quarzuhr ungefähr eine viertel Sekunde pro
> Tag aus. Und das summiert sich. Nach einem Jahr hast Du da schon fast
> 2 Minuten Fehler.

Wenn man den Fehler so genau kennt, kann man ihn kompensieren.
Beitrag "Die genaue Sekunde / RTC"

Ab und zu mal an einem DCF77 oder GPS-Empfänger zu lauschen, hilft gegen 
Restfehler.

Hier noch ein Bild von einer vernünftigen Längstwellenantenne. Auf 50Hz 
kommt allerdings auch die nicht runter (Fläche 5km²).
https://www.google.de/maps/@44.6420151,-67.2761327,4476m/data=!3m1!1e3

von Old P. (Gast)


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TM F. schrieb:
> Hallo zusammen
>
> Ich möchte eine Antenne basteln um die 50Hz vom Stromnetz aus der Luft
> zu "greifen" und damit eine Uhr synchronisieren.
>
> Mir fehlen jedoch Antennengrundkenntnisse. Ich habe das Internet schon
> durchforstet, aber kennt jemand eine gute Seite, wo die Berechnungen
> kurz und einfach erklärt werden(wenn möglich ohne komplexen Anteil)?
>
> Eine Schaltung wäre auch hilfreich, jedoch so einfach wie möglich.
>
> vielen Dank und Mfg

Aha, die "Freitags-Posts" kommen jetzt schon Donnerstag.....

Zum Thema: In besiedelten Gebieten reicht doch schon ein nasser "Finger 
und ne Kohlenschippe" um "den Brumm" in einen Verstärker zu bekommen.
Damit allerdings eine Uhr zu synchronisieren ist wohl im Zeitalter von 
Quarzen, DCF und GPS die bekloppteste Idee der letzten Jahre.
Uhren mit Netzstromversorgung (z.B. Radiowecker) wurden über Jahre mit 
solcher Netz-Synchronisierung gebaut, die gingen (vor allem im Osten) 
jämmerlich ungenau. Allerdings wurde da nix Antenne gebastelt, sondern 
vor dem Gleichrichter am Trafo was abgenommen.

Old-Papa

von Peter D. (peda)


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Getreu der Bastlerregel: "Verstärker schwingen immer, Oszillatoren nie".
Brummen empfängt man nur dann, wenn es unerwünscht ist.

von Christian B. (casandro)


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Wolfgang schrieb:
> Hier noch ein Bild von einer vernünftigen Längstwellenantenne. Auf 50Hz
> kommt allerdings auch die nicht runter (Fläche 5km²).
> https://www.google.de/maps/@44.6420151,-67.2761327,4476m/data=!3m1!1e3

Natürlich kann man mit viel Aufwand auch Quarzoszillatoren sehr genau 
hin bekommen. Aber Du verwechselst hier was. Du verwechselst Antennen, 
die eine Welle abstrahlen sollen, mit Geräten die einfach nur ein 
wechselndes Magnetfeld feststellen wollen. Das letztere ist deutlich 
einfacher. Die Leute die Längstwellenantennen für den Empfang bauen 
bauen ja auch keine Yagi-Udas.

Eine simple Spule, ggf auf die Resonanzfrequenz abgestimmt, reicht 
völlig um die 50 Hz zu bekommen. Etwas filtern und begrenzt verstärken, 
und schon kann man das auf einen IO-Pin eines Mikrocontrollers geben. 
Klar, DCF-77 ist genauer, hat aber auch deutlich mehr Aufwand wenn man 
es selber bauen möchte.

von Wolfgang (Gast)


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Christian B. schrieb:
> Natürlich kann man mit viel Aufwand auch Quarzoszillatoren sehr genau
> hin bekommen.

Bei dem Code von PeDa ging es genau darum, nicht den Quarzoszillator 
sehr genau hin zu bekommen, sondern den so zu verwenden, wie er ist und 
daraus eine genaue Zeitbasis für eine Uhr zu kreieren.

Christian B. schrieb:
> Eine simple Spule, ggf auf die Resonanzfrequenz abgestimmt, reicht
> völlig um die 50 Hz zu bekommen.
Eine auf 50Hz abgestimmte Spule mit vernünftiger, d.h. für Selektion 
wirksamer Güte zu basteln, ist schon etwas aufwändig. Mit einfacher, 
kurzer Berechnung wird das IMHO nichts. Eine auf die Netzfrequenz 
gelockte PLL könnte vielleicht funktionieren.

Das ist aber alles bestimmt mehr Aufwand, als den RTC Takt gegen ein 
1PPS-Signal vom GPS abzugleichen.

von B. S. (bestucki)


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Wolfgang schrieb:
> Das ist aber alles bestimmt mehr Aufwand, als den RTC Takt gegen ein
> 1PPS-Signal vom GPS abzugleichen.

Auch schon das ist zuviel Aufwand, da ja so oder so bereits ein Trafo 
vorhanden ist, mit dem man abgleichen könnte. Man muss ja nicht mal 
abgleichen, ein Komparator anschliessen und mit dem uC Pulse zählen. 
Einfacher gehts nun wirklich nicht. Aber das will man ja nur, wenn die 
Antenne nicht funktioniert:

TM F. schrieb:
> ▶ J-A von der H. schrieb:
>> kleiner Netztrafo?
>
> Mache ich parallel dazu. Dieser wird jedoch nur benutzt, wenn die
> Antenne nicht funktionieren sollte.


TM F. schrieb:
> Alternativen gibt es nicht, weil dies explizit in der Aufgabenstellung
> beschrieben ist.

Schulaufgabe? Ansonsten kann ich mir das "warum einfach, wenns auch 
kompliziert geht" nicht erklären. Als Versuch, ob dies möglich ist, ok. 
Da wäre ich dabei. Aber als Aufgabe, nein danke!

von Christian B. (casandro)


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Wolfgang schrieb:
> Eine auf 50Hz abgestimmte Spule mit vernünftiger, d.h. für Selektion
> wirksamer Güte zu basteln, ist schon etwas aufwändig. Mit einfacher,
> kurzer Berechnung wird das IMHO nichts. Eine auf die Netzfrequenz
> gelockte PLL könnte vielleicht funktionieren.

Und da irrst Du. Um die 50 Hz herum gibts keine Störungen. Die nächste 
Störung ist 20% drüber bei 60 Hz (alte Röhrenmonitore). Wenn Du einfach 
nur eine Spule aufbaust, und einen Tiefpass 2. Ordnung mit 50 Hz machst, 
hast Du schon praktisch Deinen Sinus. Da brauchst Du keine PLL oder so 
was. Pulse zählen reicht. Die Hochpassfilter gegen 16,33 Hz (Bahnstrom) 
kriegst gratis durch die AC-Kopplung der Verstärkerstufen.

> Das ist aber alles bestimmt mehr Aufwand, als den RTC Takt gegen ein
> 1PPS-Signal vom GPS abzugleichen.

Ähm... da darfst Du aber dann die Temperatur- und Altersdrift nicht 
vergessen. Im Verhältnis zum Aufwand die 50Hz zu messen und zu zählen, 
ist das gigantischer Aufwand.

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Ich denke auch, mit einem Ferritstab und einigen hundert Windungen 
dünnen CuL Drahtes könnte man da schon in den Bereich kommen. Das genaue 
Abstimmen mit parallelem Kondensator könnte man mit Funktionsgenerator 
oder rechnen/probieren hinkriegen. Das ganze dann auf einen als Bandpass 
geschalteten OPV für die Weitabselektion - am besten als 
Differenzverstärker. Der 2te OPV kann dann als Komparator dienen.

: Bearbeitet durch User
von Old P. (Gast)


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Christian B. schrieb:

> Natürlich kann man mit viel Aufwand auch Quarzoszillatoren sehr genau
> hin bekommen.

Wozu soll das gut sein? Ein gaaaanz einfacher Quarzoszillator reicht für 
eine normale Uhr völlig aus. Wenn die Uhr mit einem µC realisiert wird 
(dazu schreibt der TS ja nix) dann braucht man ja nur noch den Quarz und 
eventuell 2 kleine C. Ein paar Sekunden Ungenauigkeit im Jahr ist doch 
hinnehmbar.

Zumindest ist die Idee mit einer 50Hz-Spule und Gedöhns nach meinem 
Dafürhalten kompletter Blödsinn.

Old-Papa

von Elektrofan (Gast)


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Da gibt es ganze Wälder:
https://www.th-nuernberg.de/typo3temp/pics/34504edc11.jpg

Ähnlich, wie die für andere Frequenzen:
http://www.rainer-erler.com/test/adria/po2.jpg

von Jobst M. (jobstens-de)


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Jemand schrieb:
> nur um mal ein Bild von dem möglichen Ausmaß der
> Störungen zu bekommen.

Das ist doch perfekt und schon die Lösung!
Noch ein ordentlich schmalbandigen IIR-Bandpass dazu, dann hat er das, 
was er haben möchte.


Ansonsten evtl. irgendwo in der Butze:
Trafo - Diode - (KEIN Kondensator!) - 7805 - Quarzoszillator - Draht 
dran.

Auf der Oszillatorfrequenz hat man dann schön 50Hz ... :-)

Nur noch empfangen und demodulieren ...


Gruß

Jobst

von Thomas S. (thom45)


Angehängte Dateien:

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TM F. schrieb:
> Hallo zusammen
>
> Ich möchte eine Antenne basteln um die 50Hz vom Stromnetz aus der Luft
> zu "greifen" und damit eine Uhr synchronisieren.
>
> Mir fehlen jedoch Antennengrundkenntnisse. Ich habe das Internet schon
> durchforstet, aber kennt jemand eine gute Seite, wo die Berechnungen
> kurz und einfach erklärt werden(wenn möglich ohne komplexen Anteil)?
>
> Eine Schaltung wäre auch hilfreich, jedoch so einfach wie möglich.
>
> vielen Dank und Mfg

Wenn Du in einem Raum bist, wo 230VAC-Kabel an Decken und Wänden verlegt 
sind, aber - ganz wichtig! - alle die selbe Phase haben, ist das gar 
nicht so schwierig. Siehe dazu folgendes Schaltbild.

Mehr zu diesem Schaltbild kannst Du hier lesen:

  50-Hz-Notchfilterbank in SC-Filter-Technik:
  PLL-Taktgenerator (Teil 2)
      http://www.elektronik-kompendium.de/public/schaerer/scnf2.htm
             Siehe Kapitel "3.1 Netzteil und Synchronisation".

Gruss
Thomas

von noch n Gast (Gast)


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Schönen Sonntag beisammen,

zur Anschauung der Genauigkeit möchte ich da mal die Seite

http://www.netzfrequenzmessung.de

in den Raum schmeißen.

von Old P. (Gast)


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Thomas S. schrieb:
> Wenn Du in einem Raum bist, wo 230VAC-Kabel an Decken und Wänden verlegt
> sind, aber - ganz wichtig! - alle die selbe Phase haben, ist das gar
> nicht so schwierig. Siehe dazu folgendes Schaltbild.
>
> Mehr zu diesem Schaltbild kannst Du hier lesen:
>
>   50-Hz-Notchfilterbank in SC-Filter-Technik:
>   PLL-Taktgenerator (Teil 2)
>       http://www.elektronik-kompendium.de/public/schaerer/scnf2.htm
>              Siehe Kapitel "3.1 Netzteil und Synchronisation".

Sollte funktionieren.
Nur wo ist denn nun der Vorteil gegenüber einem stinknormalen Quarz? Es 
werden viel mehr Bauteile verwendet (zumindest in der vernünftigen 
Version) und die Genauigkeit eines Quarzes wird nicht im Ansatz 
erreicht.

Old-Papa

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Old P. schrieb:
> Nur wo ist denn nun der Vorteil gegenüber einem stinknormalen Quarz?

TM F. schrieb:
> Alternativen gibt es nicht, weil dies explizit in der Aufgabenstellung
> beschrieben ist.

von Old P. (Gast)


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Matthias S. schrieb:
> Old P. schrieb:
>> Nur wo ist denn nun der Vorteil gegenüber einem stinknormalen Quarz?
>
> TM F. schrieb:
>> Alternativen gibt es nicht, weil dies explizit in der Aufgabenstellung
>> beschrieben ist.

Oha, hatte ich wohl überlesen ;-)

Old-Papa

von Thomas S. (thom45)


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Old P. schrieb:
> Thomas S. schrieb:
>> Wenn Du in einem Raum bist, wo 230VAC-Kabel an Decken und Wänden verlegt
>> sind, aber - ganz wichtig! - alle die selbe Phase haben, ist das gar
>> nicht so schwierig. Siehe dazu folgendes Schaltbild.
>>
>> Mehr zu diesem Schaltbild kannst Du hier lesen:
>>
>>   50-Hz-Notchfilterbank in SC-Filter-Technik:
>>   PLL-Taktgenerator (Teil 2)
>>       http://www.elektronik-kompendium.de/public/schaerer/scnf2.htm
>>              Siehe Kapitel "3.1 Netzteil und Synchronisation".
>
> Sollte funktionieren.

Es funktioniert. Ist im Experiment gestestet.

> Nur wo ist denn nun der Vorteil gegenüber einem stinknormalen Quarz?

Es geht im vorliegnden Minikurs um eine Netzfrequenz-Synchronisation. 
Daher macht der Quarzvergleich hier keinen Sinn.

Es geht auch nicht um eine praktische Anwendung. Es soll nur aufzeigen, 
dass grundsätzlich eine drahtlose Netzfrequenz-Synchronisation nicht 
apriori unmöglich ist.

Gruss
Thomas

von TM F. (p_richner)


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Hallo zusammen

Hier ist die Möglichkeit, mit der ich das Signal auffangen konnte:

Ein Pick-up mit einer Leiterplatte ca. 60x40mm, beidseitig  das Kupfer 
offen. Dann einen Schmitt-Trigger an das Antennensignal. Danach hatte 
ich ein sauberes Rechtecksignal.

MfG

von Thomas S. (thom45)


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TM F. schrieb:
> Hallo zusammen
>
> Hier ist die Möglichkeit, mit der ich das Signal auffangen konnte:
>
> Ein Pick-up mit einer Leiterplatte ca. 60x40mm, beidseitig  das Kupfer
> offen. Dann einen Schmitt-Trigger an das Antennensignal. Danach hatte
> ich ein sauberes Rechtecksignal.

Das ist durchaus unter günstigen Voraussetzungen möglich: Die Antenne 
ist an einer Lage positioniert, wo das 50-Hz-E-Feld besonders stark 
ausgeprägt und andere E-Feld-Störsignale sehr schwach sind. In diesem 
Fall hat man einen relativ grossen Spielraum in der Wahl der 
Triggerspannungen des Schmitt-Triggers.

Will man jedoch ein 50-Hz-Empfänger von solchen Randbedingungen so gut 
wie möglich unempfindlich machen, kommt man um einen grösseren Umfang 
von Schaltung nicht drum herum, wie z.B. von mir beschrieben und 
getestet:
Beitrag "Re: Antenne für 50Hz"

Gruss
Thomas

von ●DesIntegrator ●. (Firma: FULL PALATINSK) (desinfector) Benutzerseite


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ein Audio-verstärker ist da eigentlich immer das Mittel der Wahl.
Finger an den Eingang halten und Brumm. selbst in Gegenden, wo in 2km 
Entfernung das nächste Haus steht. Diese Viecher brummen immer, wemman 
sie nur lässt ;)

von TM F. (p_richner)


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Thomas S. schrieb:
> Will man jedoch ein 50-Hz-Empfänger von solchen Randbedingungen so gut
> wie möglich unempfindlich machen, kommt man um einen grösseren Umfang
> von Schaltung nicht drum herum, wie z.B. von mir beschrieben und
> getestet:

Ich versuchte es auch mit Impedanzwandler, Hoch- und Tiefpassfiltern und 
AP-Einstellung der Antenne. Dies gab jedoch ein schlechteres Signal aus.

von Thomas S. (thom45)


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TM F. schrieb:
> Thomas S. schrieb:
>> Will man jedoch ein 50-Hz-Empfänger von solchen Randbedingungen so gut
>> wie möglich unempfindlich machen, kommt man um einen grösseren Umfang
>> von Schaltung nicht drum herum, wie z.B. von mir beschrieben und
>> getestet:
>
> Ich versuchte es auch mit Impedanzwandler, Hoch- und Tiefpassfiltern und
> AP-Einstellung der Antenne. Dies gab jedoch ein schlechteres Signal aus.

Welche HP- und welche TP-Grenzfrequenz?

Wie gross ist die Filtersteilheit im Grenzfrequenzbereich?

In meiner Schaltung ist es aktives Tscheyscheff-TP 2.Ordnung mit 12 
dB/Okave (Asymptode).

Ein HP-Filter benötigt es nicht. Kann sogar störend wirken.

In meiner Schaltung hat es nur deshalb eines, weil die Opamp-Schaltung 
im Singlesupply-Modus arbeitet und deshalb das Gegenkopplungsnetzwerk 
keinen DC-Bezug haben darf. Also eine HP-Wirkung im Nebeneffekt, jedoch 
mit nichtstörender sehr niedriger Grenzfrequenz.

Was bei Deiner Schaltung aber am Ausgang fehlt (jetzt) und bei meiner 
Schaltung nicht, ist der Schmitt-Trigger (z.B. 1/6 CD4584). Den braucht 
es auf jedenfall. Je nach der Treiberfähigkeit, darf man die 6 
Einzel-Schmitt-Tigger ein- und ausgangsseitig parallelschalten, - etwas 
das bei den ollen TTLs nicht erlaubt war (ist).

Gruss
Thomas

von Wolfgang H. (Firma: AknF) (wolfgang_horn)


Angehängte Dateien:

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Hi, TM,

im bisherigen Thread muss ich den Begriff "aktive Antenne" überlesen 
haben.

Trotz der miesen Qualität der Netzfrequenz sucht Du noch immer nach 
einer Schaltung?


Dann

1. Such nach der einfachten "active Antenna", wie die im Anhang - und 
vergrößere die Kapazitäten, damit sie für 50Hz passen.

2. Schalte ihr ein aktives 50Hz-Filter mit einem OpAmp nach, unter 
"active Filter" findest Du viele Vorschläge und sogar Programme zur 
Berechnung der Komponenten.

Aber:
a) Eine feste Einrichtung kann sich gleich an die nächste Steckdose 
anschließen.
b) Eine mobile Einrichtung hat die zusätzliche Störquelle 
"Phasenwechsel", und zwar den von Raum zu Raum, je nachdem, an welche 
Phase des Drehstromnetzes der Installateur die Verkabelung im Raum 
gehängt hat.
Mit der E-Antenne habe ich sogar Nullstellen gefunden, wo sich alle 
50Hz- Ausstrahlungen in der Summe gegenseitig auslöschten.

Ich bevorzuge DCF77, kann mir aber Anwendungen vorstellen, die dafür zu 
klein sind und in den Anforderungen genügsam genug.

Ciao
Wolfgang Horn

von TM F. (p_richner)


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Thomas S. schrieb:
> Welche HP- und welche TP-Grenzfrequenz?

HP-Frequenz auf 30 Hz(Bahnstrom) und Tiefpass auf 70Hz.

Thomas S. schrieb:
> Was bei Deiner Schaltung aber am Ausgang fehlt (jetzt) und bei meiner
> Schaltung nicht, ist der Schmitt-Trigger

Diesen habe ich nicht und dies könnte der Fehler sein, warum ich kein 
sauberes Signal erhalten habe.

Das Projekt habe ich jedoch beendet und ich weiss nicht, ob ich noch 
weiter daran arbeiten werde.

Wolfgang H. schrieb:
> Eine feste Einrichtung kann sich gleich an die nächste Steckdose
> anschließen.

Dies habe ich auch eingebaut. Mit einem AC/AC Trafo inkl. Widerstände 
und Z-Diode erhalte ich auch ein sauberes Signal.

Die Antenne war auch nur ein Versuchsaufbau und kein Müssen.

von Old P. (Gast)


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TM F. schrieb:
> Thomas S. schrieb:
>> Was bei Deiner Schaltung aber am Ausgang fehlt (jetzt) und bei meiner
>> Schaltung nicht, ist der Schmitt-Trigger
>
> Diesen habe ich nicht und dies könnte der Fehler sein, warum ich kein
> sauberes Signal erhalten habe.

"Diesen" baut man auch aus 2 Gattern und 2 R oder 2 Transistoren und 
etwas Hühnerfutter bei Bedarf selber. ;-)
Oder man nimmt Gatter mit ST-Eingängen.
Oder man nimmt einen Komparator.
Oder.....

Old-Papa

von Thomas S. (thom45)


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Old P. schrieb:
> "Diesen" baut man auch aus 2 Gattern und 2 R oder 2 Transistoren und
> etwas Hühnerfutter bei Bedarf selber. ;-)
> Oder man nimmt Gatter mit ST-Eingängen.

> Oder man nimmt einen Komparator.

Der Komparator alleine hat noch keine ST-Eigenschaft. Dazu braucht es 
zusätzlich die Mitkopplung.

Für langsame Vorgänge, wie im vorliegenden Fall mit 50 Hz, geht es 
problemlos auch mit einem Opamp und Mitkopplungsnetzwerk.

Gruss
Thomas

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