Làm thế nào để bạn hiệu chỉnh tinh thể 32.768kHz cho PIC24 RTCC

Tôi đang cố gắng tìm ra phương pháp tốt nhất để hiệu chuẩn tinh thể PIC24 RTCC. Ghi chú ứng dụng của họ nêu hai phương pháp: sử dụng bảng tra cứu và sử dụng đồng hồ hệ thống tham chiếu.

Theo họ phương pháp đồng hồ hệ thống tham chiếu là tốt nhất, nhưng họ khuyến nghị một bộ tạo dao động hệ thống là bội số của bộ dao động tinh thể RTCC, như 16.777 MHz.

Có ai thực sự đã thử quá trình calibre tinh thể RTCC này cho PIC24 chưa? Tôi sẽ đánh giá cao một số hướng dẫn thực tế. Tôi đang sử dụng PIC24FJ128GA006 .

Hiệu chỉnh theo tần số chính, như Tony gợi ý, là một ý tưởng tồi. Độ chính xác trong thời gian dài có thể tốt, độ chính xác trong thời gian ngắn thì không.

Chỉnh sửa
Tony không tán thành về tài liệu tham khảo của tôi, nhưng đó không phải là vấn đề, có những nguồn khác xác nhận điều này. (Lưu ý rằng anh ta sử dụng tài liệu tham khảo của tôi để hiển thị độ chính xác tuyệt đối 10 mHz / 50 Hz = 0,1 ppm (sic). Có vẻ như anh ta quá bận tâm với 10 mà anh ta không nhìn thấy một yếu tố nào cả nghìn lỗi.) Có thể anh ta chấp nhận thẩm quyền của ENTSOE , đó là "Mạng lưới các nhà khai thác hệ thống truyền tải điện châu Âu". Họ nên biết. Từ tài liệu này : $^{-10}$

Kích hoạt KIỂM SOÁT CHÍNH. Kích hoạt KIỂM SOÁT CHÍNH được kích hoạt trước khi XÁC ĐỊNH TẦN SỐ đối với tần số danh nghĩa vượt quá 20 mHz. $\pm$

Độ lệch tần số trạng thái ổn định tối đa cho phép sau sự cố tham chiếu. Một bán trạng thái ổn định TẦN độ lệch của 180 mHz xa tần số danh định được phép như một giá trị tối đa trong UCTE Synchronous AREA sau khi xảy ra một sự cố tài liệu tham khảo sau một thời gian hoạt động ban đầu bị xáo trộn. Khi giả sử rằng hiệu ứng tự điều chỉnh của tải không có, độ lệch trạng thái ổn định tối đa cho phép tối đa sẽ là 200 mHz. $\pm$$\pm$

Trang web này cung cấp cho bạn một cái nhìn thời gian thực về độ lệch.

Ngay cả khi chúng ta bỏ qua các sự cố 200 mHz, vẫn có độ lệch 20 mHz. Chúng ta đang nói về 400 ppm, đó là nhiều hơn một bậc độ lớn so với lỗi của tinh thể không được hiệu chỉnh. 4000 ppm hoặc hai đơn đặt hàng cường độ có tính đến các sự cố tham chiếu. Vì vậy, kết luận vẫn giống nhau: độ chính xác ngắn hạn của tần số dòng không có nghĩa là đủ tốt để hiệu chỉnh một tinh thể.
kết thúc chỉnh sửa

Biểu đồ cho thấy tần số chính 50Hz dao động liên tục trong khoảng 49,9Hz đến 50,1Hz, đó là lỗi 0,2%, hoặc 2000ppm. Một tinh thể đồng hồ chưa được hiệu chỉnh là chính xác 20ppm. (Tỷ lệ ngang là ngày.)

Thiết bị này có thể giúp đỡ:

Đó là Đồng hồ nguyên tử quy mô chip tạo ra sóng vuông 10 MHz với độ chính xác 1,5 10 , độ chính xác cao hơn nhiều lần so với TCXO (Bộ dao động tinh thể được điều khiển nhiệt độ). Điều chỉnh bộ dao động của bạn để bạn nhận được 10 000 000 xung từ CSAC qua 32 768 chu kỳ tinh thể của bạn. - $\times$$^{-10}$

Chỉ 1500 đô la, nghe có vẻ như một món hời đối với tôi. (Lỗi của riêng bạn, bạn nên đề cập đến ngân sách :-))

Chỉnh sửa
rẻ hơn? OK, OCXO (Bộ dao động tinh thể điều khiển lò nướng) này có độ ổn định tần số 5ppb (0,005ppm) và lão hóa ít hơn 0,1ppm mỗi năm. Khoảng 150 đô la. Có sẵn trong 16.384 MHz, là bội số của 32.768kHz (500x). Bạn đã đề cập đến vấn đề này trong câu hỏi của bạn, mặc dù thực sự không có lý do nào cho việc này.

Một số máy thu GPS có đầu ra 1 PPS (Xung mỗi giây), cũng có độ chính xác cao. Bạn sẽ phải đếm chu kỳ của đồng hồ 32.768 kHz của riêng bạn trong ít nhất 30 giây để có độ chính xác 1 ppm. Lý tưởng nhất là một giây sẽ giúp bạn có 32 768 đếm 1 đếm, chỉ có độ phân giải 30 ppm.$\pm$

Tôi đã có một vài thiết kế trong đó tôi phải hiệu chỉnh RTC trong quá trình sản xuất khối lượng. Kinh nghiệm của tôi không tốt khi cố gắng đồng bộ hóa hoặc so sánh với một số loại tham chiếu cực kỳ chính xác - không phải vì chất lượng của kết quả, mà vì chi phí và nỗ lực liên quan đến mỗi đơn vị trong quá trình hiệu chuẩn.

Những gì tôi tìm thấy hoạt động tốt nhất KHÔNG phải là một cửa sổ ngắn có độ chính xác cao, mà là một cửa sổ dài hơn với độ chính xác vừa phải, và nó có thể được thực hiện với rất ít chi phí hoặc sự phát triển. Nếu bạn để một mạch RTC được cấp nguồn trong hộp trong 10 ngày, tất cả những gì bạn cần là một máy tính được kết nối với máy chủ thời gian chính xác đến 1 giây để đạt được ~ 1 ppm, ít hơn nhiều so với lỗi lão hóa 1 năm của tinh thể 32.768kHz thông thường ( đó là vấn đề tồi tệ nhất của bạn nếu bạn hiệu chỉnh sai số danh nghĩa và bù nhiệt độ). Tôi không biết nếu bạn đang nói về số lượng sở thích hoặc số lượng sản xuất, nhưng giải pháp này cũng hoạt động rất tốt.

Tất cả những gì chúng tôi đã làm là đặt đồng hồ cho cả một bảng (theo chương trình, hoặc bạn có thể làm thủ công nếu bạn muốn) chính xác đến 1 giây hoặc tốt hơn. Sau đó để lại lô đó trong một khoảng thời gian và kiểm tra xem chúng đã trôi đi bao xa. 1 giây trong 10 ngày là khoảng 1 ppm. Bạn sẽ muốn đo ppm thực sự bị trôi bởi RTC, sau đó chia tỷ lệ bằng cách sử dụng thông tin biểu dữ liệu và bạn đã hoàn tất.

Tôi cũng nên đề cập rằng bù nhiệt độ (nếu ứng dụng của bạn cho phép) rất quan trọng nếu bạn sẽ trải qua nhiều loại nhiệt độ. Lỗi nhiệt độ có thể làm mất đi độ chính xác của hiệu chuẩn của bạn đối với nhiệt độ hơn 10 độ C so với môi trường hiệu chuẩn của nó.

Mong rằng sẽ giúp!

Người dùng này đã sử dụng các phương pháp đếm tần số mất nhiều thời gian để đo. Vì vậy, bỏ qua tiếng ồn pha ngắn hạn của anh ấy là sàn tiếng ồn của bộ đếm và tín hiệu tỷ lệ nhiễu. Phương pháp ưa thích là sử dụng bộ đếm Khoảng thời gian bị khóa TCXO (trước HP hoặc Agilent ngay bây giờ) để đo khoảng thời gian của chu kỳ đồng hồ N sử dụng đồng hồ PLL 100 MHz bị khóa với đồng hồ tham chiếu OCXO và sau đó trung bình chuyển sang hiển thị Tần số trong 1 giây hoặc 100 giây để 10 chữ số thập phân. Tính trung bình cho tiếng ồn làm giảm độ lệch chuẩn của các mẫu N gốc.

Ở đây chúng ta thấy trung bình là 1e6 và độ ổn định của dòng điện đang hướng tới 1e-6 hoặc 1 trong 10 ^ 6 sau 5e6 giây. Điều này có thể được thực hiện trong 1e2 giây với bộ đếm thời gian HP thích hợp.

Tham chiếu của StevenH về sự ổn định là khủng khiếp và tác giả thừa nhận tất cả các lỗi ngắn hạn là do lỗi đo lường.

Không bao giờ giảm bớt quá độ hàng ngày cho tải chu kỳ pha và tần số lưới 50 / 60Hz là cực kỳ ổn định. Chỉ các lỗi đo lường từ trung bình với các trục trặc thay vì sử dụng số lượng TI chính xác và lọc ra các trục trặc, sẽ cải thiện kết quả. Quá tải của khách hàng cũng có thể làm đảo lộn kết quả khi pha của họ không đồng bộ khi bán điện cho một tiện ích lân cận.

Các tiện ích cần phải đồng bộ với khách hàng của họ trên toàn quốc và trên toàn thế giới tốt nhất có thể để tránh những bất ổn rõ ràng. Có những cải tiến ổn định hệ thống COntrol đáng kể để ngăn chặn phản ứng quá mức đối với EMP, bão mặt trời và khóa lưới trong thập kỷ qua .. Quan sát của tôi bị giới hạn ở cuối thập niên 70 khi tín hiệu thậm chí còn ổn định hơn âm mưu này. Rất nhiều điều đã xảy ra với một động thái hướng tới lưới điện HVDC, điều này tránh được các ràng buộc khóa PLL rõ ràng bị khóa trong việc chia sẻ quyền lực trên khắp một lục địa. Nhưng dung sai cho phép đối với khách hàng lỏng lẻo so với bản chất chia sẻ lưới của gigawatt PLL trong chế độ chia sẻ hiện tại. (Tôi có thể có thêm lý thuyết nhưng nó quá kỹ thuật)

Biểu đồ nhiễu được hiển thị bởi Stevenh được tác giả nhận xét là có nhiễu quá mức ngắn hạn do lỗi đo lường, có thể được loại bỏ bằng một BPF hoạt động ở tần số 50 (60) Hz. Họ tiếp tục nói ..

"Trong thời gian ngắn (vài giây đến vài giờ), một số cơ chế được sử dụng liên tục cố gắng giữ tần số càng gần càng tốt đến 50.0000 Hz, nhưng điều đó không xem xét pha (tức là lỗi đồng hồ). Miễn là độ lệch giữa thời gian thực và thời gian được chỉ định bởi đồng hồ chạy bằng điện chính là dưới 20 giây, được quan sát vào lúc 8 giờ sáng, không có biện pháp nào được thực hiện thêm. Khi độ lệch đó vượt quá 20 giây, một sự điều chỉnh được lên lịch: trong ngày hôm sau (từ nửa đêm đến nửa đêm) bộ điều chỉnh tần số trong toàn vùng sẽ được đặt thành cao hơn 10 mHz hoặc thấp hơn mức 50.0000 Hz bình thường. Lý tưởng nhất, điều này dẫn đến sự điều chỉnh 17,28 giây. Ở trên thường giữ độ lệch trong khoảng 30 giây. Chỉ khi độ lệch vượt quá 60 giây là hiệu chỉnh lớn hơn 10 mHz cho phép. "

10mHz / 50Hz = 0,2 PPM có độ ổn định tốt hơn mức mong đợi từ đồng hồ 32KHz, do đó chứng tỏ nó có thể được sử dụng dễ dàng để hiệu chỉnh đồng hồ của bạn.

thêm ref. http://www.stabilitypact.org/wt2/040607-ucte.pdf Hiệp ước châu Âu để đảm bảo sự ổn định tần số trên khắp lục địa. Liên minh phối hợp truyền tải điện: Nghiên cứu tiền khả thi

http://www.ucteipsups.org/Pdf/Doad/englisch/UCTE-IPSUPS_SoIaC_glossy_print.pdf nghiên cứu tóm tắt

Tất cả đều hỗ trợ những gì tôi đã nói ngay từ đầu rằng nếu chúng không ổn định về pha và tần số, sẽ gây ra sự cố điện lớn và mất ổn định khi chia sẻ sức mạnh. Đây là điều mà Winnipeg MB ở miền trung Canada đã làm ngay từ đầu những năm 70 và đang cung cấp cho các múi giờ miền trung của Hoa Kỳ với hơn mười nguồn năng lượng Terawatt (10TW) trong thủy điện , xuất khẩu chính từ Canada.