Porovnání dvou kmitočtů

Zpráva

JanikPetr · #1 Příspěvek od **JanikPetr** » 18 říj 2007, 20:15

Potřebuji jednoduše porovnat dva kmitočty o nízké frekvenci 2až 10 Hz s přesností řádově desítek mikrosekund.Nejlépe pomocí bargrafu LEDdiod, nebo klasického ručkového měřidla s nulou uprostřed.Měření pomocí čítače,nebo dvoukanálového osciloskopu není vhodným řešením.Jako námět řešení uvádím příklad konstrukce"Měřič kolísání posuvu pásku magnetofonu" nebo"Metronom s časovou lupou pro bubeníky" zveřejněné v časopisech KTE Rádio plus čísla 11 a 12 ročník 1996.Zapojení má sloužit k porovnání přesnosti chodu hodinových mechanismů ,kde tikání hodinek např.o frekvenci 5Hz bude porovnáváno s kmitočtovým normálem 5Hz získaným vydělením základního kmitočtu krystalového oscilátoru 1 MHz.

#2 Příspěvek od **EKKAR** » 18 říj 2007, 22:13

Tohle měření už se dost dobře nedá uskutečnit počítáním impulsů za časový interval - aby to mělo dostatečnou přesnost, muselo by se načítat aspoň 100 period, aby se dosáhlo 1% přesnosti. Dělá se to opačně - vstupní kmitočet se natvaruje a použije jako hradlovací pro přesný referenční kmitočet. Ten se vybere tak, aby se dala snadno určit odchylka třeba 0,1% - takže tak asi 1000 impulsů na 1 měřenou periodu bych odhadoval jako základní přesnost. Mrkni na www.zajic.cz - pan Miloš Zajíc tam má své výtvory, mezi jiným tam nabízí čítač, který má režim VLF neboli velmi nízkékmitočty - a pracuje na tom principu počítání referenčních kmitů za 1 vstupní periodu, dokonce to umí počítat v ms dobu pulsu a dobu mezery.

JohnyK · #3 Příspěvek od **JohnyK** » 18 říj 2007, 23:10

8051 a pouzit oba citace a bude se dat jednoduse resit ten bargraf. Treba 89c51ED2, neni nutny programator, ma seriove rozhrani.

breta1 · #4 Příspěvek od **breta1** » 19 říj 2007, 09:49

Je to dost obtížný úkol. Při přesnosti vlastního přístroje 1% bude chyba za 24 hod 86 sekund (skoro půldruhé minuty). Další problém je sejmout vlastní "tik" hodinek - tam vidím obrovský problém v přesnosti sejmutí začátku tiku. Nevím, jak je děláno profi zařízení, ale jinak než sejmout např 100 tiků a pak vyhodnotit si to nedovedu představit.

#5 Příspěvek od **EKKAR** » 19 říj 2007, 20:07

Viděl jsem před lety v SSSR takovou bednu, kam se přiložily hodinky a podle tikotu to pisátkem na plynule posouvaný papírový pásek malovalo takovou schodovitou křivku - musela mít určitý sklon, jinak se hodinky předbíhaly nebo opožďovaly - měli tam na to speciální šablonku...
A předpokládám, že ten snímač byl nějaký druh mikrofonu, dost možná piezoelektrický.
Pokud vezmu průběh zvuku při samotném "tiknutí", tak by měl být každý "tik" totožný s předchozím i následujícím - pokud se nebude měnit poloha "měřicího " mikrofonu, stačí malý předzesilovač a pak jakýkoliv spouštěcí obvod, který po dosažení určité vstupní úrovně natvrdo sepne výstup např. do logické 1 - měl by stačit Schmittův KO. Když bude přesně definovaná úroveň reakce SKO, měl by být interval mezi výstupními pulsy tvarovače (přesněji řečeno mezi jejich náběhovými nebo týlovými hranami) stejně dlouhý, jako vlastní mechanická perioda tikajícího stroje.

#6 Příspěvek od **jandu** » 19 říj 2007, 21:11

EKKAR píše:Viděl jsem před lety v ..............

Ja som si na tom zariadení na veletrhu v Brne v roku 1979-84 /rok si presne nepamätám/ u švajčiarov kontroloval hodinky. Boli to naša Primky a švajčiar bol nesmierne prekvapený, ked videl na papierovom prúžku jemne sa vlniacu čiaru vedúcu priamo po strede prúžku. Aj si ich pozorne prezrel a uznanlivo pokýval hlavou.

Na prúžku boli v jednom rade tri body a asi v sekundovích intervaloch sa prúžok posúval. Poloha troch bodov mala mať zhodné umiestnenie v každej sekunde. Ak sa body vychylovali doprava/doľava od stredu, hodinky sa ponáhľali/meškali.

Niečo také:

Rozdiel v polohe bodov v nasledujúcom riadku oproti predošlému udával hodnotu odchýlky proti nejakému normálu.

jasin · #7 Příspěvek od **jasin** » 19 říj 2007, 21:23

Každý normální čítač měří T. Přepni z měření f na T a zvol vhodný rozsah ...

#8 Příspěvek od **jandu** » 19 říj 2007, 21:38

Veď v úvode píše, že "Měření pomocí čítače ....... není vhodným řešením."

Preto sa mu snažia pomôcť inými námetmi.

JanikPetr · #9 Příspěvek od **JanikPetr** » 19 říj 2007, 22:35

breta1 píše:Je to dost obtížný úkol. Při přesnosti vlastního přístroje 1% bude chyba za 24 hod 86 sekund (skoro půldruhé minuty). Další problém je sejmout vlastní "tik" hodinek - tam vidím obrovský problém v přesnosti sejmutí začátku tiku. Nevím, jak je děláno profi zařízení, ale jinak než sejmout např 100 tiků a pak vyhodnotit si to nedovedu představit.

Však s tím počítám,že by se vyhodnocovalo více tiků.Měřící interval bývá
delší,nebo i několik nastavované přepínačem.Měřící interval může být např
10-20-30-60 sec.tím se vyhodnocuji vice sejmutých tiků hodinek.Kratší
měřící interval slouží pro první hrubé seřízení a postupně se prodlužuje
podle toho jak se zmenšuje denní odchylka kontrolovaných hodinek.

#10 Příspěvek od **EKKAR** » 19 říj 2007, 22:54

jandu píše:Veď v úvode píše, že "Měření pomocí čítače ....... není vhodným řešením."

Preto sa mu snažia pomôcť inými námetmi.

Jenže čítač je přístroj měřící I PERIODU - a to značně přesně...

JanikPetr · #11 Příspěvek od **JanikPetr** » 19 říj 2007, 23:15

EKKAR píše:Viděl jsem před lety v SSSR takovou bednu, kam se .

Tvé předpoklady jsou naprosto správné.To co jsi před lety viděl v bývalém SSSR je klasický hodinářský elektromechanický zapisovací vibro
graf.V rytmu sejmutých tiků hodinek ťuká magnetiké zapisovátko na posunující se papirovou pásku zápis jednotlivých impulsů.Jelikož se papír
posouvá nad rotujícím válečkem,který má na svém obvodu zleva do prava spirálu z tenkého ocelového drátu pak při naprosto rovnoměrném
chodu hodinek klepe ťukátko stále do stejného místa spirály rotujíciho
válečku a na papíru je zápis jediné stopy.Nerovnoměrný chod ťuká vždy
do jiného místa rotující spirály a na papíru vzniká paralelní zápis dvou stop
Vzdálenost stop je úměrná nerovnoměrnosti chodu a opotřebení hodinek.
Pokud zápis jediné i dvojité stopy nejde rovnoběžně s posuvem papíru a
utíká na některou stranu,tak se hodinky zpoždují,nebo předbíhají.Úhel skl
onu udává velikost denní odchylky.Tyto přístroje jsou velice složité a drahé.

JanikPetr · #12 Příspěvek od **JanikPetr** » 19 říj 2007, 23:28

EKKAR píše:
jandu píše:Veď v úvode píše, že "Měření pomocí čítače ....... není vhodným řešením."

Preto sa mu snažia pomôcť inými námetmi.

Jenže čítač je přístroj měřící I PERIODU - a to značně přesně...

To je sice pravda,ale vlivem nerovnoměrnosti impulsů sejmutých tiků
hodinek jsou po sobě jdoucí měření PERIODY na čítači značně rozdílné
co do velikosti a i znaménka od jmenovité hodnoty.Nepomůže ani funkce
čítače n x PERIODA kdy n = 1000

#13 Příspěvek od **masar** » 20 říj 2007, 00:51

Kdysi (asi před 15 lety) za mnou přišel známý hodinář, začínal soukromničit a potřeboval nahradit popisovaný přístroj na měření přesnosti hodin. Tehdy jsem byl pánem 8-mi bitového počítače Commodore 64. Podle hodinářova popisu jsem vytvořil program, který věrně napodoboval zmíněný přístroj. Použil jsem piezoelektrický snímač (SSSR, asi originál), připojil jsem k němu předzesilovač se Schmittovým K.O. a přes Userport(obdoba printerportu PC) a NMI přerušení jsem snímal a graficky zobrazoval stejným způsobem "tiky" různých mechanických i elektromechanických hodinových strojků. Hodinový kmitočet procesoru 6510 nedosahoval ani 1MHz. Nicméně dosažená přesnost a stabilita(při porovnávání s měřenými strojky řízenými krystalem) byla velmi dobrá. Program byl slepencem assembleru a basicu. Nepochybuji, že lze něco podobného postavit a naprogramovat i pro dnešní PC. Bohužel moje znalosti assembleru 8086 nejsou valné. Takže asi moc nepomůžu, jenom jsem musel z nostalgie zareagovat na problém, před kterým jsem před tolika lety stál. :wink:

JanikPetr · #14 Příspěvek od **JanikPetr** » 21 říj 2007, 21:47

JanikPetr píše:Potřebuji jednoduše porovnat dva kmitočty o nízké frekvenci 2až 10 Hz s přesností řádově desítek mikrosekund.Nejlépe pomocí bargrafu LEDdiod, nebo klasického ručkového měřidla s nulou uprostřed.Měření pomocí čítače,nebo dvoukanálového osciloskopu není vhodným řešením.Jako námět řešení uvádím příklad konstrukce"Měřič kolísání posuvu pásku magnetofonu" nebo"Metronom s časovou lupou pro bubeníky" zveřejněné v časopisech KTE Rádio plus čísla 11 a 12 ročník 1996.Zapojení má sloužit k porovnání přesnosti chodu hodinových mechanismů ,kde tikání hodinek např.o frekvenci 5Hz bude porovnáváno s kmitočtovým normálem 5Hz získaným vydělením základního kmitočtu krystalového oscilátoru 1 MHz.

Tak nikdo se nemá možnost vyjádřit k citovaným kontrukcím z časopisu KTE ? Pokud k nim nemáte přístup, tak mohu naskenovat a přidat soubory
jako přílohu.

#15 Příspěvek od **EKKAR** » 21 říj 2007, 23:15

Základním vyjádřením je, že i 5Hz je dost blbě porovnatelné, když nemáš fázovou shodu mezi signálem měřeným a referenčním. Ta fázová shoda musí být dost dobrá, abys mohl tak nízkou frekvenci porovnávat nějakým obvodem na porovnání f.
Proto jsem spíš pro to měření periody čítačem, i kdyby to znamenalo měřit s přesností na 0,001%. Velké (třeba věžní) hodiny stejně s lepší přesností, než asi 0,5% nejdou, musejí se během roku pořád "doštelovávat" podle převládajících teplot, které ovlivňují délku kyvadla a tím i přesnost chodu stroje. Sice to chce aspoň 6 míst na čítači a základní referenční kmitočet 1MHz, ale jít to musí. Termostatovaný X-tal na 10MHz nebo výš a pár děliček k tomu snad ubastlit dokážeme, ne? A kdo neumí naprogramovat PICka nebo jiný mikrokontrolér, může si ho koupit od Zajíce i s celou konstrukcí, proč vymýšlet už vymyšlené a fungující?

Diskuzní fórum Elektro Bastlírny

Porovnání dvou kmitočtů

Porovnání dvou kmitočtů

T

Re: Porovnání dvou kmitočtů