Wenn ich eine digitale Uhr mache, die zuerst die Wechselstromfrequenz grob erkennt (ob 50, 60, 100 Hz usw.), dann wird sie als Taktquelle verwendet, wie genau wäre sie dann? Würde es weltweit genau funktionieren?
Was ist beispielsweise in den USA der Mittelwert und die Standardabweichung der 60-Hz-Wechselstromfrequenz?
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Antworten:
Die Netzfrequenz ändert sich im Laufe des Tages aufgrund des Ungleichgewichts zwischen Stromerzeugung und -verbrauch.
Der Netzbetreiber ist verpflichtet, die Frequenz innerhalb von +/- 0,5 Hz bis 50 Hz zu halten (Frequenz und Reichweite hängen von den Netzcodes des Landes ab). Wenn Sie die Zeit unter der Annahme messen, dass jede Periode gleich 20 ms ist, tritt ein Zeitabweichungsfehler auf. Dieser Fehler wird von den Netzbetreibern in gewissen Grenzen gehalten. Wenn die Zeitabweichung zu groß ist, ist eine Frequenzkompensation geplant, um sie zu kompensieren.
Öffentliche Daten zur aktuellen Netzfrequenz finden Sie online, z. B. in Schweizer und britischen Netzen. Die Schweizer Website zeigt auch die aktuelle Zeitabweichung.
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Dieser Beitrag auf Hackaday verweist auf diesen interessanten Artikel, in dem jemand die Genauigkeit der 60-Hz-Netzfrequenz über einen längeren Zeitraum untersucht. Ich hoffe, es könnte helfen.
Die Schlussfolgerung scheint zu sein, dass die Frequenz wahrscheinlich ziemlich genau gemittelt wird, aber abhängig von der Tageszeit aufgrund der Belastung des Netzwerks schwankt.
Am Ende des Artikels finden Sie einige interessante Links zu weiterführenden Informationen und Experimenten . Ich scheine mich auch an einen anderen Artikel zu erinnern, der über Hackaday gepostet wurde und sich ebenfalls mit demselben Thema befasste, aber ich kann ihn anscheinend nicht finden.
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Kürzlich gab es eine faszinierende Nachricht zu diesem Thema: http://www.bbc.co.uk/news/science-environment-20629671
Kurz gesagt, das Forensiklabor der Londoner Metropolitan Police hat die Schwankungen der Wechselstromfrequenz in den letzten 7 Jahren im UK National Grid aufgezeichnet und zur Validierung der behaupteten Audioaufnahmen verwendet, die während des angegebenen Zeitraums fortlaufend aufgezeichnet wurden.
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Es wird ungefähr +/- 0,5 Hz maximal sein, und während des Tages bemerkte ich eine Zeitverschiebung von ein oder zwei Minuten, aber der langfristige Durchschnittsfehler wird Null sein; Die Versorgungsunternehmen verweisen vermutlich auf Zeitstandards.
Die Beobachtung der momentanen Frequenz ist eine Möglichkeit, Angebot und Nachfrage zu vergleichen. Wenn die Frequenz abfällt, schalten die Versorgungsunternehmen mehr Strom ein, um sie aufrechtzuerhalten.
Siehe auch diese Frage und die aktuelle Netzfrequenz in Großbritannien
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Wikipedia gibt an, dass die US-amerikanischen Netzbetreiber eingreifen, um die Zählung zurückzubringen, wenn sie um 2, 3 oder 10 Sekunden (West-, Texas- und Ostgitter) vom 60-Hz-Langzeitziel abweicht, das für die Zeitmessung verwendet wird. Im Jahr 2011 genehmigten die US-Aufsichtsbehörden ein Experiment, um zu sehen, was passieren würde, wenn die Anpassungen eingestellt würden. Zumindest bis 2016 waren sie jedoch noch in Arbeit.
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Mein rumänischer Freund (oder war es der Pole) hat vor einiger Zeit behauptet, er würde die Frequenz reduzieren, um die Geschwindigkeit zu verringern und Energie zu sparen. Er hätte vielleicht einen Witz erzählt, aber es war ziemlich blöd.
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