Jak najlepiej uzyskać dokładny czas dla zegarka z RTC DS3231? DCF77, NTP, GPS?

W dniu 2014-10-27 10:49, Piotr Gałka pisze:

Kiedyś użyłem nośnej DCF jako wzorca częstotliwości (łapałem zbocze
nośnej co 1s).
Założyłem, że ta nośna jest kalibrowana wzorcem atomowym (no bo dlaczego
miałaby
nie być) i porównałem z nią wzorce w dwóch posiadanych
częstościomierzach.

Do tego właściwie służy "krajowa częstotliwość wzorcowa":
http://pl.wikipedia.org/wiki/Krajowa_cz%C4%99stotliwo%C5%9B%C4%87_wzorcowa

To był przypadek, że użyłem akurat nośnej DCF (miałem odbiornik) ale tak czy

Do tego właściwie służy "krajowa częstotliwość wzorcowa":
http://pl.wikipedia.org/wiki/Krajowa_cz%C4%99stotliwo%C5%9B%C4%87_wzorcowa

To był przypadek, że użyłem akurat nośnej DCF (miałem odbiornik) ale
tak czy inaczej wydaje mi się, że moment przejścia przez zero sygnału
o stałej amplitudzie jest pewniej wyznaczony niż modulowanego
amplitudowo.

Przy okazji pomiarów czasu: kiedyś na grupie "fizyka" była dyskusja
o pomiarze prędkości światła. Nie wszyscy wierzyli, że jest stała
i że nie ma "eteru". Twierdzili, że obserwowana na Ziemi prędkość
zależy od tego, czy światło porusza się zgodnie z kierunkiem ruchu Ziemi
po orbicie czy przeciwnie. Różnica ma wynosić 30 km/s (albo 2 razy więcej).

Ponieważ klasyczny interferometr w doświadczeniu MM nie wszystkich
przekonał, proponowałem eksperymentalne sprawdzenie w inny sposób.
Nawet znalazł się chętny do sponsorowania eksperymentu (ale tylko
częściowo :)

Okazuje się, że bardzo trudno jest zmierzyć prędkość światła "w jedną
stroną". (Prawie) zawsze mierzy się średnią prędkość na drodze "tam i z powrotem".
Pomiaru jednokierunkowego właściwie nigdy nie można być pewnym z powodu
problemów z synchronizacją zegarów na obu końcach drogi (synchronizowane
mogą być światłem podlegającym zmianom, które chcemy zmierzyć).
Szansę na pomiar daje użycie do synchronizacji precyzyjnego zegara
przenoszonego "wolno".

Propozycja pomiaru możliwego (?) w warunkach amatorskich jest następująca:
1. Mierzymy fale radiowe zamiast światła;
2. Przygotowujemy dwa dokładne generatory 1 GHz;

3. Jeden nadaje swój sygnał ze stacjonarnego nadajnika, drugi zabieramy
do samochodu wyposażonego w odbiornik;
4. Doprowadzamy (w samochodzie) do interferencji odbieranego sygnału
i sygnału z lokalnego generatora - powstaje "fala stojąca", której
węzły będziemy liczyć;
5. Odstęp między węzłami to długość fali emitowanej z nadajnika. Zmierzymy
tę długość i znając częstotliwość wyznaczymy prędkość fali (światła);
6. Jeśli ma wykryć się 30 km/s przy 300000 km/s, potrzeba dokładności 1/10000
7. Zmierzymy dokładnie długość fali zliczając 50000 węzłów, czyli
około 16 kilometrów;
8. Jedziemy samochodem oddalając się od nadajnika i odliczamy węzły aż do 50000;

9. Zatrzymujemy się, zaznaczamy miejsce. Możemy sprawdzić na mapie dokładną
odległość, ale nie jest to konieczne;
10. Czekamy, aż Ziemia odpowiednio obróci się i mierzymy jeszcze raz.
Albo przenosimy nadajnik do tego punktu i mierzymy ponownie jadąc
w przeciwnym kierunku.

"Amatorskie" (tzn. dostępne dla amatorów, np. rubidowe) wzorce częstotliwości
mogą mieć dokładność 10^-12. Zakładając, że nie chcemy zgubić podczas eksperymentu
więcej niż jednego okresu fali 1 GHz, możemy mieć ich 1000 razy więcej = 10^12.
Czyli na przejechanie 16 kilometrów mamy 1000 sekund - powinno wystarczyć.
Liczbę węzłów policzymy co do jednego, mamy rozdzielczość 1/50000. W razie
potrzeby odległość odczytamy z mapy / GPS i policzymy sobie prędkość
światła z błędem 6 km/s.

Czy to jest realne ?

Ulepszyć zegar mógłby mini-wzorzec atomowy, ale na razie jest za drogi
(ok. 1500$).

Do tego właściwie służy "krajowa częstotliwość wzorcowa":
http://pl.wikipedia.org/wiki/Krajowa_cz%C4%99stotliwo%C5%9B%C4%87_wzorcowa

Okazuje się, że bardzo trudno jest zmierzyć prędkość światła "w jedną
stroną". (Prawie) zawsze mierzy się średnią prędkość na drodze "tam i
z powrotem".
Pomiaru jednokierunkowego właściwie nigdy nie można być pewnym z
powodu
problemów z synchronizacją zegarów na obu końcach drogi
(synchronizowane
mogą być światłem podlegającym zmianom, które chcemy zmierzyć).
Szansę na pomiar daje użycie do synchronizacji precyzyjnego zegara
przenoszonego "wolno".

1. Mierzymy fale radiowe zamiast światła;
2. Przygotowujemy dwa dokładne generatory 1 GHz;
3. Jeden nadaje swój sygnał ze stacjonarnego nadajnika, drugi
zabieramy
do samochodu wyposażonego w odbiornik;
4. Doprowadzamy (w samochodzie) do interferencji odbieranego sygnału
i sygnału z lokalnego generatora - powstaje "fala stojąca", której
węzły będziemy liczyć;

5. Odstęp między węzłami to długość fali emitowanej z nadajnika.
Zmierzymy
tę długość i znając częstotliwość wyznaczymy prędkość fali
(światła);
6. Jeśli ma wykryć się 30 km/s przy 300000 km/s, potrzeba dokładności
1/10000
7. Zmierzymy dokładnie długość fali zliczając 50000 węzłów, czyli
około 16 kilometrów;
8. Jedziemy samochodem oddalając się od nadajnika i odliczamy węzły
aż do 50000;
9. Zatrzymujemy się, zaznaczamy miejsce. Możemy sprawdzić na mapie
dokładną
odległość, ale nie jest to konieczne;
10. Czekamy, aż Ziemia odpowiednio obróci się i mierzymy jeszcze raz.
Albo przenosimy nadajnik do tego punktu i mierzymy ponownie jadąc
w przeciwnym kierunku.

P.S. Ciekawe opracowanie
www.itl.waw.pl/publikacje_pliki/statutowe/pliki/258.pdf

Czyli co - zdudniasz generator zdalny z lokalnym i zaznaczasz momenty zerowe?
Czy chcesz w samochodzie mierzyc odleglosc miedzy wezlami ?

Myslisz ze sie uda ?

źródeł. Np. po to, żeby sprawdzić dodawanie "sekundy przestępnej".
Zegarek działa dobrze: https://www.youtube.com/watch?v=MxKDGn6pe3Y

Przy okazji badania sekundy przestępnej znowu okazało się, że trudno
znaleźć wiarygodne źródło dokładnego czasu. Skorzystałem z kilku zegarków
DCF77 (kilku, żeby upewnić się, że prawidłowo się ustawiły).
Dodatkowo sprawdziłem nawigację GPS wyświetlającą zegar - spóźniała się
względem DCF77 o ponad sekundę.

Również w przypadku zegara z komputera
synchronizowanego przez NTP wystąpiła ponadsekundowa różnica.

Dnia Thu, 01 Jan 2015 13:28:09 +0100, Piotrne napisał(a):
Przy okazji badania sekundy przestępnej znowu okazało się, że trudno
znaleźć wiarygodne źródło dokładnego czasu. Skorzystałem z kilku zegarków
DCF77 (kilku, żeby upewnić się, że prawidłowo się ustawiły).
Dodatkowo sprawdziłem nawigację GPS wyświetlającą zegar - spóźniała się
względem DCF77 o ponad sekundę.

GPS nie uznaje przestepnych.
Tzn zegary systemowe licza czas ciagly, ale jest nadawana dodatkowo
poprawka miedzy czasem GPS a UTC.
Wiekszosc odbiornikow ja widac uwzglednia, bo by podawala czas rozny
obecnie o kilkanascie sekund. Ale zanim ramka z nowa poprawka
przyjdzie, to znow mija chyba nawet blizej 30s. Odbiornik
niekoniecznie musi ja poprawnie odebrac, retransmisje co 30s.

W efekcie na przecietnym odbiorniku tej jednej, 60-tej przestepnej
sekundy chyba nie zobaczymy. Za to kilkadziesiat sekund po polnocy
powinnismy zobaczyc dziwny przeskok w czasie.
Hm, a moze i przed polnoca - bo te ramki to nadaja zapewne w okraglych
czasach GPS a nie UTC.
Dajcie znac przy nastepnej okazji - zapuszcze jakis log, moze sie
zlapie :-)

Również w przypadku zegara z komputera
synchronizowanego przez NTP wystąpiła ponadsekundowa różnica.

A z ktorego serwera ? Choc niby wszystkie powinny miec wspolny
algorytm uwzgleniania LS.

Swoja droga - jak to wyglada w zegarach atomowych - zadaje sie recznie
kiedy ta sekunda bedzie ? Bo wszystkie nie sa chyba przylaczone do
internetu, zeby same sobie poprawki sciagac.

J.

źródeł. Np. po to, żeby sprawdzić dodawanie "sekundy przestępnej".
Zegarek działa dobrze: https://www.youtube.com/watch?v=MxKDGn6pe3Y

Tym razem sekunda była. Nagrałem pamiątkowy filmik:
http://youtu.be/Julz2D4lowE

Tym razem sekunda była. Nagrałem pamiątkowy filmik:
http://youtu.be/Julz2D4lowE

Co ile jest korekta sekundowa?
Co naście lat?

Czemu to wypada na 1 Lipca? Połowa roku czy jak? A nie np. 1 Stycznia

Jak w DCF-ie wyglądała ta dodatkowa 1s?
Dwa razy była 59 bez impulsu?