Dlaczego nowoczesny zegar cyfrowy miałby polegać na częstotliwości sieci?

Jestem w wojsku, stacjonuję w Dżibuti w Afryce. Generujemy energię 240 V / 50 Hz na bazie, ale niektóre budynki mają również gniazda 120 V, które, jak zakładam, są transformowane gdzie indziej na bazie, prawdopodobnie w stacji generującej olej napędowy. Zakładam również, że jest to również 50 Hz (patrz poniżej).

Właśnie otrzymaliśmy nowy dzbanek do kawy z wtyczką 120 V i zegarem / timerem:

Po dwóch dniach ustawiania zegara, liczenia na gorącą kawę, kiedy dotrzemy do pracy i stwierdzenia, że ​​czas na wyświetlaczu był nieprawidłowy, zdałem sobie sprawę, że zegar jest prawdopodobnie 5/6 wolny z powodu faktu, że moc wynosi 120 V / 50 Hz zamiast 60 Hz. Trochę czasu potwierdziło, że zegar jest rzeczywiście dziesięć minut wolny co godzinę.

Myślałbym, że wewnętrzny zegar byłby prostym zegarem kwarcowym z rektyfikowanym prądem stałym, ale to (jak zakładam) nie wpłynęłoby na częstotliwość kryształu. Zgaduję więc, że zegar jest innym obwodem klimatyzacji.

Czy istnieje powód (koszt?), Że zegar zależy od sygnału 60 Hz?

Czemu? Trafiłeś dokładnie, ma budżet.

Częstotliwość sieci w długich skalach czasowych jest często bardzo dobrze regulowana; wykres na tej stronie w Holandii pokazuje dryf nie dłuższy niż 40 sekund w ciągu 70 dni; wystarczająco dokładna, aby uzyskać budzący grozę zegar / budzik. Widać, że zmiany krótkoterminowe się odbijają, na przykład w tym schludnym małym mierniku sieci energetycznej w czasie rzeczywistym .

Jeśli chodzi o to, jak prawdopodobne jest wykorzystanie częstotliwości sieci w obwodzie logicznym (lub z mikro), jest to prawdopodobnie dość trywialne. Po prostu poprowadź go (lub prawdopodobnie wyjście z transformatora) przez kilka pasywnych (rezystory o wysokiej wartości), może diodę (lub polegaj na wewnętrznych diodach zaciskowych) i bam, zegar. Jeśli jest zaprojektowany z ograniczonym budżetem, prawdopodobnie nie jest odizolowany, więc możesz uciec od wszelkiego rodzaju zabawnych metod oszczędzania kosztów.

Długoterminowa stabilność i synchronizacja zegara - źródło

Regulacja częstotliwości systemu elektroenergetycznego dla dokładności pomiaru czasu była powszechna dopiero po 1926 r. I wynalezieniu zegara elektrycznego napędzanego silnikiem synchronicznym. Obecnie operatorzy sieci regulują średnią dzienną częstotliwość tak, aby zegary pozostawały w ciągu kilku sekund prawidłowego czasu. W praktyce częstotliwość nominalna jest podwyższana lub obniżana o określony procent w celu utrzymania synchronizacji. W ciągu dnia średnia częstotliwość jest utrzymywana na wartości nominalnej w granicach kilkuset części na milion. W sieci synchronicznej Europy kontynentalnej odchylenie między czasem fazy sieci a czasem UTC (na podstawie międzynarodowego czasu atomowego) jest obliczane o godzinie 08:00 każdego dnia w centrum sterowania w Szwajcarii. Częstotliwość docelowa jest następnie dostosowywana do ± 0,01 Hz (± 0,02%) od 50 Hz w razie potrzeby, aby zapewnić długoterminową średnią częstotliwość dokładnie wynoszącą dokładnie 50 Hz × 60 sek. × 60 min. × 24 godz. = 4 320 000 cykli dziennie. W Ameryce Północnej, ilekroć błąd przekracza 10 sekund dla wschodu, 3 sekundy dla Teksasu lub 2 sekundy dla zachodu, stosuje się korektę ± 0,02 Hz (0,033%). Korekty błędów czasowych rozpoczynają się i kończą albo o godzinie, albo o pół godzinie

Po co polegać na tej metodzie - jest to wypróbowana i przetestowana metoda, a ponadto prawie nie odpływa przez masywne okresy czasu - jeśli dryfuje, to dlatego, że jest wadliwa lub mechanizmy w Szwajcarii zawiodły (Europa)

Brak konserwacji musi być naprawdę dobrym powodem, chociaż liczba osób, które wydają się pojawiać w naszej maszynie do napojów, to coś w stylu !!

Jak ktoś mi kiedyś powiedział o projektowaniu telewizora na początku lat 70., jeśli można zapisać „opornik, który jest bohaterem”, elektronika użytkowa dla producenta dotyczy ceny FOB, a nie ceny płaconej jako konsument.

Urządzenie takie jak ekspres do kawy, który przełącza znaczący prąd, często przełącza się w punkcie przecięcia zera cyklu zasilania, aby zmniejszyć zakłócenia. Dla obciążenia rezystancyjnego w tym punkcie nie płynie żaden prąd, więc nie będzie generowana żadna interferencja. Możesz zauważyć, że czasami włączanie rzeczy, takich jak światła, które mają prosty przełącznik bez wykrycia przejścia przez zero, w niewielkim stopniu zakłóci działanie telewizorów i sprzętu audio itp.

Gdy linia prądu przemiennego jest już monitorowana w celu znalezienia tego punktu, zasadniczo staje się „wolnym” źródłem zegara. W krajach, które ściśle monitorują częstotliwość i dokonują korekt w celu zachowania długoterminowej dokładności, będzie ona znacznie dokładniejsza przez dłuższy czas niż zegar kwarcowy.