현대 디지털 시계가 왜 주 주파수에 의존합니까?


30

저는 아프리카 지부티에 주둔 한 군대에 있습니다. 우리는 기지에서 240V / 50Hz의 전력을 생성하지만 일부 건물에는 120V 콘센트가 있습니다. 아마도 디젤 발전기 스테이션의 다른 곳에서 변형 된 것으로 가정합니다. 또한 50Hz라고 가정합니다 (아래 참조).

우리는 방금 120V 플러그와 시계 / 타이머가있는 새로운 커피 포트를 받았습니다 :

타이머가있는 멜리 타 커피 포트

이틀 동안 시계를 설정하고 직장에 도착했을 때 뜨거운 커피를 기대하고 디스플레이의 시간이 잘못되었다는 것을 알게 된 후, 전력이 120V / 60Hz 대신 50Hz. 약간의 타이밍은 시계가 실제로 매시간 10 분 느리다는 것을 확인했습니다.

내부 클럭은 정류 된 DC에서 흐르는 간단한 쿼츠 클럭이라고 생각했지만 크리스탈 주파수에는 영향을 미치지 않습니다. 그렇다면 시계가 다른 A / C 회로라고 생각합니다.

클럭이 60Hz 신호에 의존하는 이유 (비용)가 있습니까?


3
내부에는 50Hz 또는 60Hz 국가에서 제품을 판매하기 위해 클록 칩 또는 프로세서를 구성하는 데 사용되는 표면 실장 저항기 / 점퍼 또는 작은 스위치를위한 장소가있을 수 있습니다.
Chris Stratton

@ChrisStratton 이러한 핵은 핵 해일에 등장 할 것이며 아두 이노 나 RPi와 관련이 없습니다
Christoph

답변:


13

왜? 당신은 그것을 정확히 쳤다, 그것은 예산에 맞춰 설계되었다.

오랜 시간 동안의 주 주파수는 종종 매우 잘 규제됩니다. 이 네덜란드 페이지 의 그래프는 70 일 동안 40 초 이하의 드리프트를 보여줍니다. 도피 커피 시계 알람 / 타이머를위한 충분한 정확도. 영국 전력망 의이 작은 실시간 게이지 에서 단기 변동이 발생하는 것을 볼 수 있습니다 .

로직 회로 (또는 마이크로)에서 메인 주파수를 사용하는 방법에 대해서는 아주 사소한 것일 수 있습니다. 커플 패시브 (고가의 저항), 다이오드 (또는 내부 클램프 다이오드에 의존) 및 bam, clock을 통해 (또는 변압기의 출력) 실행하십시오. 예산에 맞게 설계되어 있다면 아마도 격리되지 않았으므로 모든 종류의 재미있는 비용 절약 방법으로 벗어날 수 있습니다.


"충분히 좋은"것이 아니라 가장 저렴한 디지털 시계는 30 초 / 월 오류율로 평가됩니다. 다소 비싼 모델에서는 20 초 / 월보다 더 나은 것을 본 적이 없습니다.
Dan Neely

2
디지털 시계는 온도가 99도 F +/- 1 도로 유지되는 "오븐 화"크리스탈을 사용합니다. 이것은 장기 안정성에 도움이됩니다. 커피 포트는 정반대의 상황입니다. 온도는 하루에 한 번 실온에서 끓는 물로 변합니다.
markrages

5
@markrages-시계에서 OXCO를 본 적이 없다고 생각합니다. 그건 견과류 야 오븐 작동 상태를 유지하는 데 얼마나 많은 전력이 필요한지 알고 있습니까? 손목 시계에 딱 맞는 방법은 없습니다.
코너 울프

5
오븐을 하루에 여러 번 재충전해야합니다. 그렇지 않으면 전원이 꺼지고 느리게 작동합니다.
markrages

1
시계 온도의 장기적인 안정성은 착용자 암에 열 결합하여 처리됩니다 !! 인용 된 99도 F가 나온 곳입니다.
Michael Karas

15

장기 안정성 및 클록 동기화 - 소스

타임 키핑 정확도를위한 전력 시스템 주파수의 조절은 1926 년 이후와 동기식 모터에 의해 구동되는 전기 시계의 발명 이전까지 일반적이지 않았다. 오늘날 네트워크 사업자는 매일 평균 주파수를 조절하여 클럭이 정확한 시간의 몇 초 내에 유지되도록합니다. 실제로 공칭 주파수는 동기화를 유지하기 위해 특정 비율로 올리거나 내립니다. 하루 동안 평균 빈도는 백만 분의 몇 백분의 명목상의 값으로 유지됩니다. 유럽 ​​대륙의 동기 그리드에서 네트워크 위상 시간과 UTC (국제 원자 시간 기준) 간의 편차는 스위스의 제어 센터에서 매일 08:00에 계산됩니다. 그런 다음 필요에 따라 50Hz에서 최대 ± 0.01Hz (± 0.02 %)까지 목표 주파수를 조정합니다. 정확히 50Hz × 60 초 × 60 분 × 24 시간의 장기 주파수 평균을 보장하기 위해 하루에 4,320,000 회. 북미에서는 오류가 동쪽의 경우 10 초, 텍사스의 경우 3 초 또는 서쪽의 경우 2 초를 초과 할 때마다 ± 0.02Hz (0.033 %)의 보정이 적용됩니다. 시간 오류 수정은 시간 또는 30 분에 시작 및 종료됩니다.

이 방법에 의존하는 이유-시도되고 테스트 된 방법이며 대량의 기간 동안 거의 표류하지 않습니다-그것이 표류하는 경우 그것이 잘못되었거나 스위스의 메커니즘이 실패했기 때문입니다 (유럽)

서비스 직원이 음료수 기계 규칙에 나타나는 횟수는 많지만 유지 보수가 부족한 것은 정말 좋은 이유입니다.


당신과 같은 시간 에이 링크를 찾았습니다! 그러나 내 질문은 정류 된 석영 타이머가 너무 싸고 단순 해 보일 때 현대 시계가 여전히이 방법을 사용하는 이유입니다.
Chris Gregg

1
@ChrisGregg-정확하고 유지 보수가 필요없는 이유가되었습니다.
Andy 일명

현대 시계가 쿼츠 타이머를 사용하는 이유는 (a) 소비자가 플러그를 꽂고 싶지 않고 (b) 크리스탈 비용이 로직 / 디스플레이 등을위한 주 변압기보다 저렴하기 때문입니다.
Nick T

@ChrisGregg : 커피 포트와 같은 기기를 구매하면 몇 년 동안 잘 작동 할 것으로 예상됩니다. 석영 결정은 실온에서 ~ 5 ~ 50ppm 범위의 주파수 정확도로 시작하며 노화 (또는 온도 변화)로 인해 더 악화됩니다. 아마도 커피 메이커의 예산이 매우 적을 것이므로, 상대적으로 정밀도가 낮은 결정체에 집착했을 것입니다. 5-50 ppm 범위는 연간 약 3-30 분의 손실에 해당합니다.
Jason R

1
@ChrisGregg : 좋은 시계는 보통 괜찮은 결정체입니다. 공차 범위의 상위 (50ppm)는 실제로 저렴한 장치 (또는 넓은 온도 범위에서 작동하는 장치)를 위해 예약되어 있습니다. 손목 시계는 일반적으로 손목에 착용 한 온도에 맞춰 가장 정밀하게 절단되므로 대부분의 온도에 가깝게 유지하면 꽤 잘 작동합니다.
Jason R

4

1970 년대 초 TV 디자인에 대해 누군가가 "저항자인 영웅"을 구할 수 있다고 말한 것처럼, 제조업체의 소비자 전자 제품은 소비자가 지불하는 가격이 아니라 FOB 가격에 관한 것입니다.


우리에게 상기시켜 +1 Muntzing .
davidcary

3

커피 메이커와 같이 중요한 전류를 전환하는 장치는 종종 메인 사이클의 제로 교차점에서 스위칭하여 간섭을 줄입니다. 이 시점에서 저항성 부하의 경우 전류가 흐르지 않으므로 내부 참조가 생성되지 않습니다. 제로 크로싱 감지 기능이없는 간단한 스위치가있는 조명과 같은 것을 켜면 TV 및 오디오 장비와 약간의 상호 작용을하는 경우가 있습니다.

일단 AC 라인을 모니터링하여 해당 지점을 찾으면 본질적으로 '자유'클록 소스가됩니다. 주파수를 면밀히 모니터링하고 장기 정확도를 유지하기 위해 조정을 수행하는 국가에서는 석영 크리스탈 시계보다 장기적으로 훨씬 더 정확합니다.


1
왜 싼 커피 메이커가 전환 될까요? 물을 끓이기 위해 세밀한 제어가 필요하지 않습니다.
Nick T

@ NickT, 싼 것조차 '따뜻한 유지'유형 설정을하는 경향이 있다고 생각 했습니까?
PeterJ

적절한 크기의 다른 발열체입니다. 넌 방법은 ...이 일을 이상 - 설계
닉 T
당사 사이트를 사용함과 동시에 당사의 쿠키 정책개인정보 보호정책을 읽고 이해하였음을 인정하는 것으로 간주합니다.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.