ทำไมนาฬิกาดิจิตอลยุคใหม่ถึงใช้ความถี่หลัก?

ฉันอยู่ในกองทัพประจำการในจิบูตีแอฟริกา เราสร้างพลังงานบนฐาน 240V / 50Hz แต่บางอาคารก็มีช่องจ่ายไฟ 120V ด้วยซึ่งฉันคิดว่าจะถูกเปลี่ยนที่อื่นบนฐานอาจอยู่ที่สถานีผลิตน้ำมันดีเซล ฉันคิดว่ามันเป็น 50Hz เช่นกัน (ดูด้านล่าง)

เราเพิ่งได้รับหม้อกาแฟใหม่พร้อมปลั๊ก 120V และนาฬิกา / ตัวจับเวลา:

หลังจากการตั้งนาฬิกาสองวันหวังว่าจะได้กาแฟร้อนเมื่อมาถึงที่ทำงานและพบว่าเวลาบนจอแสดงผลไม่ถูกต้องฉันรู้ว่านาฬิกาน่าจะช้า 5/6 เนื่องจากพลังงาน 120V / 50Hz แทน 60Hz เวลาสักครู่ยืนยันว่านาฬิกาเป็นจริงสิบนาทีช้าทุกชั่วโมง

ฉันคิดว่านาฬิกาภายในจะเป็นนาฬิกาควอทซ์แบบธรรมดาที่ทำงานโดยการแก้ไข DC แต่นั่นจะไม่ส่งผลต่อความถี่ของคริสตัล ฉันเดาว่านาฬิกาเป็นวงจร A / C ที่แตกต่างกัน

มีเหตุผล (ราคาหรือไม่) ที่นาฬิกาใช้สัญญาณ 60Hz

ทำไม? คุณได้รับมันอย่างแน่นอนมันถูกออกแบบมาในงบประมาณ

ความถี่หลักในช่วงเวลาที่ยาวนานมักถูกควบคุมอย่างดี; กราฟในหน้าเนเธอร์แลนด์นี้แสดงการลอยตัวไม่เกิน 40 วินาทีในเวลา 70 วัน มีความแม่นยำมากกว่าเพียงพอสำหรับการปลุก / จับเวลานาฬิกากาแฟ dopey คุณสามารถเห็นความผันแปรระยะสั้นที่เกิดขึ้นเช่นในมาตรวัดพลังงานแบบเรียลไทม์ของกริดพลังงานในสหราชอาณาจักร

เท่าที่มันน่าจะใช้ความถี่ไฟเมนในวงจรลอจิก (หรือกับไมโคร) ก็อาจเป็นเรื่องเล็กน้อย เพียงแค่เรียกใช้ (หรือน่าจะเป็นเอาท์พุทจากหม้อแปลงไฟฟ้า) ผ่านคู่ passives (ตัวต้านทานที่มีมูลค่าสูง), อาจเป็นไดโอด (หรือพึ่งพาไดโอดแคลมป์ภายใน) และแบมนาฬิกา ถ้ามันถูกออกแบบในงบประมาณมันอาจไม่โดดเดี่ยวดังนั้นคุณสามารถออกไปด้วยวิธีการประหยัดค่าใช้จ่ายได้ทุกประเภท

ความเสถียรในระยะยาวและการซิงโครไนซ์นาฬิกา - แหล่งที่มา

การควบคุมความถี่ของระบบไฟฟ้าเพื่อความแม่นยำในการจับเวลานั้นไม่ใช่เรื่องธรรมดาจนกระทั่งหลังจากปี 1926 และการประดิษฐ์ของนาฬิกาไฟฟ้าที่ขับเคลื่อนด้วยมอเตอร์แบบซิงโครนัส ผู้ให้บริการเครือข่ายในปัจจุบันควบคุมความถี่เฉลี่ยรายวันเพื่อให้นาฬิกาอยู่ภายในเวลาไม่กี่วินาทีของเวลาที่ถูกต้อง ในทางปฏิบัติความถี่ที่ระบุจะถูกเพิ่มหรือลดลงตามเปอร์เซ็นต์ที่ระบุเพื่อรักษาการซิงโครไนซ์ ในช่วงเวลาหนึ่งวันความถี่เฉลี่ยจะคงอยู่ที่ค่าเล็กน้อยภายในไม่กี่ร้อยส่วนต่อล้าน ในตารางแบบซิงโครนัสของ Continental Europe ส่วนเบี่ยงเบนระหว่างระยะเวลาเครือข่ายและ UTC (ตามเวลาปรมาณูระหว่างประเทศ) คำนวณเวลา 08:00 ทุกวันในศูนย์ควบคุมในสวิตเซอร์แลนด์ ความถี่เป้าหมายจะถูกปรับโดยสูงสุด± 0.01 Hz (± 0.02%) จาก 50 Hz ตามต้องการ เพื่อให้แน่ใจว่าค่าเฉลี่ยความถี่ในระยะยาวเท่ากับ 50 Hz × 60 วินาที× 60 นาที× 24 ชั่วโมง = 4,320,000 รอบต่อวัน ในทวีปอเมริกาเหนือเมื่อใดก็ตามที่ข้อผิดพลาดเกิน 10 วินาทีสำหรับทางตะวันออก 3 วินาทีสำหรับเท็กซัสหรือ 2 วินาทีสำหรับฝั่งตะวันตกจะใช้การแก้ไข± 0.02 Hz (0.033%) การแก้ไขข้อผิดพลาดเวลาเริ่มต้นและสิ้นสุดทั้งในชั่วโมงหรือครึ่งชั่วโมง

ทำไมต้องใช้วิธีนี้ - เป็นวิธีที่ได้รับการทดสอบและผ่านการทดสอบแล้วและแทบจะไม่สามารถล่องลอยไปมาได้ตลอดเวลา - ถ้ามันลอยไปเพราะมันเป็นความผิดพลาดหรือกลไกของสวิตเซอร์แลนด์ล้มเหลว (ยุโรป)

การขาดการบำรุงรักษาต้องเป็นเหตุผลที่ดีแม้ว่าจำนวนครั้งที่ผู้ให้บริการดูเหมือนจะปรากฏสำหรับกฎของเครื่องดื่มของเรา !!

อย่างที่ใครบางคนเคยบอกกับฉันเกี่ยวกับการออกแบบทีวีในช่วงต้นปี 1970 ถ้าคุณสามารถบันทึก "ตัวต้านทานคุณเป็นฮีโร่" ได้อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สำหรับผู้ผลิตจะเกี่ยวกับราคา FOB ไม่ใช่ราคาที่คุณจ่ายในฐานะผู้บริโภค

อุปกรณ์เช่นเครื่องชงกาแฟที่เปลี่ยนกระแสไฟฟ้าที่มีนัยสำคัญมักจะสลับที่จุดข้ามศูนย์ของวงจรไฟเพื่อลดการรบกวน สำหรับโหลดตัวต้านทาน ณ จุดนั้นจะไม่มีกระแสใด ๆ ไหลดังนั้นจึงไม่มีการรบกวนใด ๆ เกิดขึ้น คุณอาจสังเกตเห็นว่าบางครั้งการสลับสิ่งต่าง ๆ เช่นไฟที่มีสวิตช์แบบง่าย ๆ ที่ไม่มีการตรวจจับข้ามศูนย์จะรบกวนการทำงานของทีวีและอุปกรณ์เครื่องเสียง ฯลฯ

เมื่อสาย AC กำลังถูกตรวจสอบเพื่อหาจุดนั้นมันจะกลายเป็นแหล่งสัญญาณนาฬิกา 'ฟรี' ในประเทศที่ตรวจสอบความถี่อย่างใกล้ชิดและทำการปรับเพื่อรักษาความแม่นยำในระยะยาวมันจะแม่นยำมากกว่าในช่วงเวลาที่ยาวนานกว่านาฬิกาคริสตัลควอตซ์