Preisgünstige und genauer Frequenzmessun g

Jan 29, 2013 14 Replies

Ein Tipp für Beginner des Elektronikhobbys (alte Hasen kennen das natürlich). Ich hatte hier die Aufgabe, mit geringem Energieaufwand eine genaue Zeitbasis zu konstruieren. Das Ganze lief auf einen Temperatur korrigierten Quarzoszillator hinaus. Dazu musste aber die Frequenz bei T0 genau bestimmt werden. Extra dafür einen neuen Zähler zu kaufen wollte ich nicht. Also aus vorhandenem (oder billigem gebrauchten) etwas basteln. Vorhanden war ein alter Universal Zähler von Advantest. So etwas, nur älter.



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Wichtig ist, dass ein externer 10 MHz Referenzeingang vorhanden ist.



Dazu ein Rubidium Normal. So etwas zB.



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Gibt's direkt aus Hongkong schon für ca. 50 EUR



Das Rubidium Normal wird nun an den 10 MHz Eingang angeschlossen und schon hat man einen genauen Universalzähler.



Um das Rubidium Normal zu überprüfen, wenn man nicht zufällig einen Bekannten bei der PTB hat :-) , genügt ein Komparator und ein uC. Für die Luxusausführung noch ein Funkuhrenmodul.



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Das, über den Komparator geformte, 10 MHz Frequenzsignal wird dem uC als Takt eingespeist. Über ein einfaches Programm wird nun ein Zähler mit dem DCF77 Signal (oder händisch gegen eine Funkuhr) gestartet und nach X Tagen (je nach gewünschter Präzision) verglichen. (Darauf achten, dass man einen guten Empfang hat). Einfache Beispielrechnung: Start um 12:00 am Sonntag. Nach 1 Woche um 12:00 eine Differenz von ca.



1 Sekunde (Messungenauigkeit bei händischer Messung). Ergibt eine Abweichung / Messgenauigkeit von
1 (Sekunde(n) Abweichung) * 1.000.000 /
(7 (Tage) * 24 (Stunden) * 3.600 (Sekunden)) ~ 1,65 ppm Jetzt ist es nur noch eine Frage der präzisen Vergleichsmessung und der Messzeit. Will man allerdings die Spec. Werte so überprüfen (2x10-9 pro Jahr), dann sollte man viel Zeit mitbringen :-) Apropos Specs. Ich war erstaunt, wie genau der Advantest Zähler nach all den Jahren noch war. Eigentlich hätte ich gar nichts basteln müssen, hat aber trotzdem Spaß gemacht!

Rolf Mennekes :

Nicht unbedingt, du musst halt nur die Auflösung der Differenzmessung von "ungefähr ne Sekunde" auf Mikrosekunden-Niveau steigern, das kann der uC gleich selber mitmachen, dann hast du die 1ppm-Abweichung schon nach ein paar Sekunden :-).

M.

Rolf Mennekes schrieb:

Hallo,

na ja, so lang ist es auch wieder nicht, bei einem 10 MHz Signal dauert es mindestens 1000 Sekunden um einen Unterschied von 10^-9 als einen Puls Differenz zu erkennen. Bei der Messung von Phasenunterschieden, z.B. mit der bekannten Lissajous Figur auf dem XY-Osilloskop geht es auch noch schneller.

Bye

Uwe Hercksen schrieb:

Hallo nochmal,

ich habe mich verrechnet, es sind ja 10 MHz und nicht nur 1 Mhz, damit reichen schon 100 Sekunden.

Bye

Rolf Mennekes schrieb:

Meinst Du mit "Beginner" etwa "Anfänger"?

... auf einen temperaturkorrigierten Q, vermutlich.

... ein Universalzähler.

... also ein "Rubidiumnormal".

noch war.

Der Advantest-Zähler.

Laß Dir mal von Deinem Sohnemann die neue Rechtschreibung erklären, ist ja fürchterlich, was Du hier zusammenstokelst.

Ach ja -- und wo kommt jetzt das Problem für den "Beginner des Elektronikhobbys"?

fup2p (wenn überhaupt).

Rolf Mennekes schrieb:

Hallo,

wenn Du an den alten Zähler am externen Referenz Eingang ein hochgenaues

10 Mhz Signal anlegst, was soll dann an dem Zähler noch ungenau sein wenn er noch funktioniert? Solange nicht die Triggerschaltung ein fürchterliches Rauschen drauf hat, alles weitere ist rein digital und immer noch so genau wie am ersten Tag.

Bye

Am 30.01.2013 09:15, schrieb Uwe Hercksen:

... und erst mit einem richtigen Zeitintervall-Zähler! (HP5370A/B, Wavecrest, Stanford SR-620 etc) Sehr reife Technik, aber ~12 Stellen in der Sekunde sind kein Problem.

Bei einer Schieblehre sind die Striche auch höchstens 1 mm auseinander und man kann zehntel oder 20stel messen.

Gruß, Gerhard

Am 30.01.2013 17:00, schrieb Martin Gerdes:

Jaja, die Komposita kommen aus der Mode... Daumen hoch, ich verweise auf Bastian Sick.

Butzo

Am 30.01.2013 20:20, schrieb Gerhard Hoffmann:

Leicht inkompabibel zu meinem (Hobby)Konto :-(

Butzo

Am 30.01.2013 08:58, schrieb Matthias Weingart:

Die Sekunde ist ja auch für eine Messung mit dem geringsten finanziellen Aufwand (händisch gegen eine Funkuhr) geschätzt.

Und einen DCF77 Empfänger mit einem Jitter auf den Sekundenimpuls von

Am 30.01.2013 09:15, schrieb Uwe Hercksen:

Dazu benötige ich aber erst mal ein genaues Referenzsignal (siehe Posting betreffend Jitter). Der Zweck der Übung ist ja, mit möglichst einfachen Mitteln (Hobbyelektroniker kompatibel), ein ausgemustertes Rubidiumnormal (jetzt zusammengeschrieben, da ist es gleich um Faktoren präziser :-) , leider nur in der Schreibweise und nicht in der Frequenz) auf seine Tauglichkeit zu prüfen.

Am 30.01.2013 18:35, schrieb Uwe Hercksen:

Umgekehrt wird ein Schuh daraus. Ich habe das überprüfte 10 MHz Signal mit dem Zähler gemessen und war erstaunt, wie genau das Ergebnis war.

Das ist ja der Trick an der Sache. Einen alten Zähler mit einem preisgünstigen, mit einfachsten Mitteln prüfbaren, Normal zu versorgen.

Oft genug reicht es, die Trägerfrequenz einer GPS-synchronen Funkanwendung zu messen, oder gar nur den VCO-Meßpunkt an einem geratsteten Stereodecoder anzutippen.

-ras

Ralph A. Schmid http://www.schmid.xxx/ http://www.db0fue.de/ http://www.bclog.de/

Du hast den Text doch verstanden. Was soll also Dein Gemeckere? Seit der letzten "Recht"-Schreib-"Reform" schreibe ich sowieso nur noch wie es mir paßt :-).

Grüße, H.

Heinz Schmitz schrieb:

, ist

Zumal man sich seinen Sprachgebrauch ja nicht von irgendwelchen Politikern vorschreiben lassen will.

Holger

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