Кварцы для радиоуправления: Аппаратура радиоуправления :: Кварцы :: Кварц 40Мгц TX/RX

Содержание

Цели исследования / [SCIM] Satisfactory — Calculator

Улучшение ХАБа 1
Улучшение ХАБа 2
Улучшение ХАБа 3
Улучшение ХАБа 4
Улучшение ХАБа 5
Улучшение ХАБа 6
Базовое строительство
Логистика
Полевые исследования
Сборка деталей
Бонусная программа утилизации
Расчистка препятствий
Прыжковые площадки
Логистика ур. 2
Угольная энергия
Базовое производство стали
Автомобильный транспорт
Продвинутое производство стали
Улучшенный ближний бой
Гипертрубы
Логистика ур. 3
Переработка нефти 2
Переработка нефти
Альтернативная транспортировка жидкостей 2
Альтернативная транспортировка жидкостей
Промышленное производство
Респиратор
Расширенная энергетическая инфраструктура
Реактивный ранец
Технологии монорельсовых поездов
Прокладка трубопроводов ур. 2
Обработка боксита 2
Обработка боксита
Авиационная техника 2
Авиационная техника
Логистика ур. 5
Защитный костюм
Ранец для парения
Продвинутое производство алюминия 2
Продвинутое производство алюминия
Обогащение частицами 2
Обогащение частицами
Ядерная энергия
Передовое производство

Радио управление 10 команд своими руками

Содержание

  1. Аппаратура радиоуправления для моделей: приемники (часть i)
  2. Аппаратура радиоуправления на arduino
  3. Дистанционный пульт передатчик для самолета на алиэкспресс — купить онлайн по выгодной цене
  4. Подключение
  5. Проверка работоспособности
  6. Радио управление 10 команд своими руками

Аппаратура радиоуправления для моделей: приемники (часть i)

И передатчики, и приемники работают на определенных частотах, выделенных для данного сегмента радиоустройств, согласно законов и норм. Нормы определяет международный комитет по радиочастотам. В различных регионах нашей планеты выделенные для RC диапазоны частот имеют некоторые отличия, но в целом для моделирования выделена первая половина УКВ диапазона (радиоволн). В Америке это 50, 72 и 75 МГц. (72 МГц – диапазон конкретно для летающих моделей). В Европе выделены диапазоны 26, 27, 35, 40 и 41 МГц. Указанные диапазоны в различных странах используются частично. Например, во Франции применяют 26 и 41 МГц., а в России – 27 и 40 МГц.

 Очень узкий диапазон разрешенных частот мог бы сдерживать развитие моделизма, но, как это часто бывает в странах бывшего СССР, за что сильно не журят, то практически разрешено. Поэтому и в России, и в странах СНГ используют радиоаппаратуру на 35 и 40 МГц. Некоторые моделисты используют радиоаппаратуру американского диапазона. Это не самое хорошее решение, в первую орчередь для моделистов, так как в этом диапазоне происходит радиовещание (УКВ-станций) и сигналы моделей часто срываются. Можно использовать аппаратуру, работающую в диапазоне 27-28 МГц, но здесь высока вероятность пересечения с аппаратурой гражданской связи. В диапазоне 35 и 40 МГц использование радиоаппаратуры разрешено законом, но только 4 канала. К тому же именно на этой частоте работают радиостанции «Лен», выпущенные еще при СССР и активно применяющиеся до сегодняшнего дня. 

Как видите, не все гладко в сфере использования радиоаппаратуры для моделей. Чтобы в передаче и приме сигналов радиоаппаратуры не было проблем, используют сменные кварцы (частотозадающие элементы).

Их подбирают на месте проведения покатушек или гонок. При наличии нескольких комплектов одинаковой аппаратуры у гонщиков совместная работа такой радиоаппаратуры превращается в целую систему: необходимо согласовать, кто будет работать на каком канале, иначе помехи и срывы при пересечении частот неизбежны. При проведении соревнований вопрос распределения частот находится в компетенции судей.  

Подбор кварцев для аппаратуры – это отдельная «история». Далеко не всегда кварцы одного производителя работают на аппаратуре другого и наоборот, так как производители проектируют свою аппаратуру под определенные типы кварцев. Следует помнить:

– выбирайте кварцы для приемника и передатчика именно того диапазона, на который рассчитана ваша аппаратура;

– при выборе кварцев предпочтительно приобретать их того же производителя, что и ваша радиоаппаратура;

– приобретая кварцы для приемника, уточняйте, имеет ли он одно преобразование или нет. Существуют приемники с одним и с двойным преобразованием и кварцы для них разные. 

Радиоприемники для моделей рассчитываются на определенный вид модуляции и определенный же вид кодирования сигнала. Существуют приемники AM, FM, PCM. Радиоприемники могут иметь одно или два преобразования. Считается, что приемники с двумя преобразованиями имеют лучшую избирательность (лучше противостоят помехам). Приемники с двумя преобразованиями стоят дороже и их используют только для дорогих моделей (в частности, для летающих). 

Если разместить приемники в линейку от самых «слабых» в плане помехоустойчивости, до самых надежных и дорогих, то это будет выглядеть так:

– приемники с одним преобразованием AM

– приемники с одним преобразованием FM

– приемники с двумя преобразованиями FM

– приемники с одним преобразованием PCM

– приемники с двумя преобразованиями PCM

Выбор того или иного приемника – дело индивидуальное.

Рекомендации же по выбору аппаратуры для модели довольно просты: ставьте лучшее, что можете себе позволить. В особенности, если у вас летающие модели. Именно летающие радиоуправляемые модели проще всего безвозвратно сломать и хорошая аппаратура часто становится залогом их сохранности. 

Приемники различаются по количеству каналов управления. Они могут иметь от двух до двенадцати каналов (существуют также и 14-канальные приемники). Необходимость в том или ином количестве каналов определяется вашей моделью, ее «навороченностью». Радиоприемники для наземных моделей часто выпускают с укороченной антенной. Ее не следует удлинять, положительного эффекта этим вы не добьетесь.

Для судомоделей приемники производятся в влагозащищенных корпусах. 

Спортивные модели оснащают радиоприемниками с синтезаторами. Они не имеют кварцев, а используемый канал задается специальным переключателем. 

Для сверхлегких летательных аппаратов (комнатных) выпускаются специальные, сверхлегкие радиоприемники, часто вообще без какого либо корпуса.

В борьбе за каждый грамм их часто объединяют с регуляторами хода.  

– радиоприемники функционируют только в одном диапазоне частот;

– приемники работают только в одном типе кодирования и модуляции сигнала;

– приемники следует подбирать согласно используемой вами модели, но стремиться к самым надежным, помехозащищенным типам.  

Аппаратура радиоуправления на arduino

В этой статье рассмотрено изготовление пропорциональной аппаратуры радиоуправления на основе платы Arduino. Интересной особенностью проекта является то, что аппаратура задумывалась как альтернатива “взрослой” аппаратуры, но которую можно изготовить самому. На передатчике присутствуют клавиши триммирования, что важно для управления например моделями самолетов, так же передатчик оснащен небольшим дисплеем на органических светодиодах, отображающий основную информацию по работе передатчика. Аппаратура рассчитана на 6 каналов, 4 пропорциональных и 2 дискретных. Также автор заложил на будущее добавление еще двух пропорциональных каналов, на корпусе добавлены 2 потенциометра, однако на данный момент они не задействованы. Тем не менее этого достаточно для управления моделью самолета, судна или автомобиля, а дискретные каналы позволят управлять дополнительной нагрузкой, например включением фар, подсветки палубы, ходовых авиационных огней или даже запуска небольших ракет. Аппаратура имеет два режима управления — линейный и экспоненциальный.

Для передатчика понадобятся:

1 x Arduino NANO/UNO/ProMini
1 x Плата защиты BMS для трех Li-ion банок
1 x разъем 5,5 x 2,1 мм
1 x повышающий DC/DC преобразователь XL6009
1 x небольшой понижающий преобразователь LM2596 (о нем скажу отдельно)
3 x 18650 :
2 x джойстики JH-D202X (продаются на али)
2 x тумблер
1 x i2c OLED-экран 0,96 дюйма 128X64
1 x радио модуль NRF24l01 с усилителем и антенной
9 x тактовая кнопка 6 * 6 * 5 мм
Резисторы выводные (смотри схему)

Для приемника понадобятся:

1 х Arduino NANO/UNO/Pro Mini
1 х радио модуль NRF24l01
1 х AMS1117 3,3 В стабилизатор напряжения
30 х PLS гребенки
1 х макетная плата
1 х 10 мкФ конденсатор

Ниже Вы можете видеть графическое изображение всех компонентов и схему их соединения. Перед сборкой понижающие преобразователи обязательно нужно настроить, XL6009 на 12,6 В (этот модуль ответственен за зарядку), LM2596 на 3,3 В (питание радиомодуля). Вместо LM2596 теоретически можно использовать и ASM117, согласно даташиту максимальное входное напряжение этого стабилизатора 15 В, однако советуется не подавать выше 12 В. Видимо исходя из этих соображений автор и использовал еще один DC/DC преобразователь. Вместо него так же можно использовать регулируемый стабилизатор, например LM317.

Корпус

Корпус состоит из двух основных частей: верхней и нижней. Помимо этого печатаются 9 кнопок (8 на триммирование и одна кнопка режима), 5 подпорок для кнопок, окантовка дисплея и ползунок включения. Автор печатал PLA ластиком с 20% заполнением, соплом 0,4 мм и высотой слоя 0,3 мм. К слову, никто не запрещает использовать другой корпус, можно взять просто подходящую коробку, склеить его самому или взять достаточно крупный корпус от китайской игрушки, на сайтах объявлений их чуть ли не мешками продают.

Монтаж передатчика

Аккумуляторы соединяются последовательно. Автор сделал это при помощи пайки, хочу отметить, что пайка банок 18650 требует некой сноровки, по этому если у Вас такого опыта нет — покупайте аккумуляторы с уже приваренными лепестками и подпаивайтесь к ним. Так же аккумуляторы согласно вышеизложенной схеме припаиваются к модулю BMS, на вход которого подается напряжение с преобразователя XL6009 (вместо него можно использовать MT3608). BMS отвечает за равномерную зарядку/разрядку всех банок и отключает питание, когда аккумуляторы разрядятся. Напряжение так же можно мониторить при помощи дисплейчика. Зарядка аккумуляторов осуществляется блоком питания 9 В с током не выше 3 А (максимум для XL6009 ). Фактически же ток заряда нужно подсчитать в зависимости от емкости аккумуляторов и взять блок питания с немного меньшим током или ограничить его. Монтировать модули в корпус удобно при помощи “автомобильного” двухстороннего скотча.

Тактовые кнопки устанавливаются на специальные площадки, после чего небольшими шурупами крепятся к соответствующим опорам внутри корпуса. Тут, собственно, все на уровне конструктора и хорошо понятно по фото.

Кнопки соединяются между собой резисторами, таким образом по сути выходит небольшая резистивная клавиатура, что позволяет использовать всего один вывод платы ардуино. К потенциометрам джойстиков припаиваются провода, крайние выводы идут на землю и 5 В, средний на соответствующий вывод Arduino. У меня в планах повторить эту схему, уже немного поэкспериментировал и могу сказать, что в коде заложена функция автоматического инвертирования каналов по необходимости, однако я пока не понял, как схема определяет эту самую необходимость. Это я к тому, что так-то инвертирование канала по сути производиться перепаиванием крайних выводов местами. Такие джойстики, на момент написания статьи, продаются на али по цене примерно 7 долларов за штуку, много это или мало решать Вам. Вместо них можно использовать модули джойстиков для ардуино или джойстики от игровых манипуляторов.

По сути джойстик работает как делитель, отклоняя ручку мы меняем напряжение на среднем выводе потенциометра, и в зависимости от этого напряжения ардуино определяет отклонение.
[center] [/center]
Так же подключаются и тумблеры. Тумблеры нужны двухпозиционные, так как канал дискретный и имеет только два значения – 0 или 1, в зависимости от того, к чему притягивается вывод ардуино – к земле или питанию 5 В. При чем обязательно двухпозиционный, если оставить вывод “висеть в воздухе”, что было бы при использовании трех позиционного, контроллер не понимает что происходит и значение рандомно скачет то 0, то 1 (по моим опытам). Дополнительные потенциометры можете не ставить, на данный момент они не задействованы. А можете поставить и мониторить страницу источника, возможно автор со временем выложит обновленную прошивку.

Далее устанавливается ардуино, радио модуль и плата питания радио модуля. Как и писалось выше, на нем нужно выставить напряжение 3,3 вольта. Сделать это при помощи штатного переменного резистора практически невозможно, по этому автор отпаял его и вместо него припаял многооборотный триммер. Далее монтируется дисплей, и все компоненты подсоединяются к выводам ардуино согласно схеме.

Прошивка

О прошивке ардуино говорилось уже 1000 раз, на данном момент времени умение это делать взявшись за проект на ардуино является таким же важным по умолчанию, как умение держать в руках паяльник, взявшись что-то паять. Код для передатчика, приемника, необходимые библиотеки и файл для 3D печати корпуса можно скачать одним архивом в конце статьи.

Приёмник

Для приёмника потребуется ещё одна плата ардуино, радио модуль (без антенны, телеметрия все равно тут не реализована) и стабилизатор на 3,3 вольта. Приемник распаивается на макетной плате. Питание приемника осуществляется так же, как и питание любого другого заводского приемника, со специального выхода регулятора скорости.

От себя хочу добавить, что вместо стандартной антенны этого модуля желательно припаять такую же антенну, какая установлена в модуле с усилителем (только без корпуса). Это не особо повлияет на дальность приема, но значительно повлияет на качество приема в зависимости от положения управляемой модели в различных плоскостях. На современных приемниках и передатчиках ради этой цели даже устанавливается по две антенны, которые располагаются перпендикулярно друг другу.

Помимо этого автор реализовал очень важную функцию — вывод с приемника PPM сигнала. Схематически при этом ничего не меняется, нужно лишь залить другую прошивку, PPM сигнал при этом выводиться так же, как и в большинстве заводских приемников – с первого канала (газа).

На этом всё. Лично мне проект очень понравился, и как я уже говорил, в планах его повторение в корпусе от пульта детской игрушки. В меню Вы можете выбрать режим от линейного до экспоненциального и точно настроить значение каждого стика. Имейте в виду, что среднее значение каждого канала должно быть 127.

Скачать все необходимое можно тут.

Всем успехов в творчестве!

Дистанционный пульт передатчик для самолета на алиэкспресс — купить онлайн по выгодной цене

Перед покупкой сравните цены на дистанционный пульт передатчик для самолета, прочитайте реальные отзывы покупателей, ознакомьтесь с техническими характеристиками.

Закажите дистанционный пульт передатчик для самолета онлайн с доставкой по России: товары с пометкой Plus доступны с ускоренной доставкой и улучшенными условиями возврата.

На Алиэкспресс дистанционный пульт передатчик для самолета всегда в наличии в большом ассортименте: на площадке представлены как надежные мировые бренды, так и перспективные молодые.

Подключение

Начнем с того, что забиндим радиоаппаратуру. Для этого в наборе есть перемычка. Если этого не сделать, то устройство работать не будет. Берем три провода, выходящие из регулятора оборотов и вставляем их в третий канал так, чтобы земля была снизу. Красный провод посередине, и оранжевый будет смотреть наверх. Вставляем их.

В этой радиоаппаратуре много полезных функций. Одна из них показывает напряжение приемника и передатчика. Можно выставить отсечки, то есть если напряжение ниже установленного значения, то устройство подает звуковой сигнал. Работает аппарат от 4 пальчиковых батареек.

Перемычку убрал, питание приемника и передатчика отключил. Теперь подключаем сервопривод. Первым подключим тот, который отвечает за элероны. Вставляем его в первый канал. Затем тот, который будет отвечать за руль высоты. Подключаем его во второй канал. Точно таким же образом. В четвертый подключен привод, отвечающий за направление.

Проверка работоспособности

Еще набор передатчика и приемника.

Радио управление 10 команд своими руками

В этой статье, вы увидите как сделать радиоуправление на 10 команд своими руками. Дальность действия данного устройства 200 метров на земле и более 400м в воздухе. Нажатие кнопок может производиться в любой последовательности, хоть все сразу все работает стабильно. С помощью его можно управлять разными нагрузками: воротами гаража, светом, моделями самолетов, автомобилей и так далее… В общем чем угодно, все зависит от вашей фантазии.

Для работы нам потребуются список деталей:
1) PIC16F628A-2 шт (микроконтроллер)
2) MRF49XA-2 шт (радио трансмиттер)
3) Катушка индуктивности 47nH (или намотать самому)-6шт
Конденсаторы:
4) 33 мкФ (электролитический)-2 шт
5) 0,1 мкФ-6 шт
6) 4,7 пФ-4 шт
7) 18 пФ-2 шт
Резисторы
8) 100 Ом-1 шт
9) 560 Ом-10 шт
10) 1 Ком-3 шт
11) светодиод-1 шт
12) кнопки-10 шт
13) Кварц 10MHz-2 шт
14) Текстолит
15) Паяльник

Вот схема этого устройства
Передатчик

И приемник

Как видите устройство состоит из минимум деталей и под силу каждому. Стоит только захотеть. Устройство очень стабильное, после сборки работает сразу. Схему можно делать как на печатной плате. Так и навесным монтажом (особенно для первого раза, так будет легче программировать). Для начала делаем плату. Распечатываем

И

травим плату

Припаиваем все компоненты, PIC16F628A лучше припаивать самым последним, так как его нужно будет еще запрограммировать. Первым делом припаиваем MRF49XA

Главное очень аккуратно, у нее очень тонкие выводы. Конденсаторы для наглядности. Самое главное не перепутать полюса на конденсаторе 33 мкФ так как у него выводы разные, один , другой -. Все остальные конденсаторы припаиваете как хотите у них нет полярности на выводах

Катушки можно использовать покупные 47nH но лучше намотать самому, все они одинаковые (6 витков провода 0,4 на оправке 2 мм)

Когда все припаяно, хорошо все проверяем. Далее берем PIC16F628A, его нужно запрограммировать. Я использовал PIC KIT 2 lite и самодельную панельку

Вот схема подключения

Это все просто, так что не пугайтесь. Для тех кто далек от электроники, советую не начинать с SMD компонентов, а купить все в DIP размере. Я сам так делал в первый раз

И все это реально заработало с первого раза

Открываем программу, выбираем наш микроконтроллер

Нажимаем вставить файл с прошивкой и нажимаем WRITE

Аналогично делам и с другим микроконтроллером.

Файл TX-это для передатчика, а RX – для приемника. Главное потом не перепутать микроконтроллеры. И припаиваем микроконтроллеры на плату. После того как соберете, ни в коем случае не подключайте нагрузку сразу к плате, а то спалите все. Нагрузку к плате следует подключать через мощный транзистор как на фото

На схеме светодиоды стоят чисто для проверки работоспособности. Если у кого нету программатора тоже обращайтесь, помогу с уже прошитыми микросхемами.

С вопросами и предложениями обращаться на почту [email protected] или в комментариях.

Вот файлы с прошивкой
Rx1.zip

[1.46 Kb] (скачиваний: 3448)

Автор схемы: Blaze с форума vrtp.ru link

Передатчик с кварцевой стабилизацией частоты (радиоуправление). Радиомикрофон с кварцевой стабилизацией Радиопередатчик с кварцевой стабилизацией частоты

Принципиальная схема

Применение супергетеродинных приемников, полосу пропускания которых можно сужать вплоть до значения активной ширины спектра принимаемого сигнала, позволяет существенно повысить помехозащищенность приемников и их чувствительность. Как результат, возрастает дальность действия аппаратуры без увеличения мощности передатчика.

Однако супергетеродинные приемники, полоса пропускания которых не превышает 10—12 кГц, требуют такой высокой стабильности передатчиков, при которой уходы излучаемой частоты не будут превышать 5—10 % от полосы пропускания. В абсолютном исчислении это 0,5—1,2 кГц. Следовательно, относительная нестабильность передатчиков в диапазоне 27—28 МГц не должна превышать 1,8-10″5. Такие высокие требования могут обеспечить только генераторы, стабилизированные кварцем.

Выше уже отмечалось, что модуляцию в самом задающем генераторе осуществлять нецелесообразно, поэтому передатчики получаются как минимум двухкаскадные. На рис. 3.24 приведена схема такого передатчика, в которой кварц ZQ1 работает на третьей механической гармонике. Резонатор включен между коллектором и базой транзистора, что, как показывает практика, позволяет сочетать простоту схемы с высокой надежностью ее работы даже с кварцами, имеющими низкую активность. Выходная мощность передатчика не превышает 10 мВт.

Необходимо иметь в виду, что кварцы, работающие на первой гармонике, выпускаются в основном до 20 МГц. Поскольку резонансная частота зависит от геометрических размеров пластины кварца, то на более высоких частотах размеры получаются столь малы, что технологически трудно изготовить пластину с тре-

буемыми характеристиками. По этой причине, если на корпусе кварца нанесена частота более чем 20 МГц, то это кварц, с большой вероятностью, гармониковый.

Поскольку на противоположных гранях пластины должны наводиться (за счет пьезоэффекта) противоположные потенциалы, то возбуждение возможно только на нечетных гармониках, обычно не выше седьмой. Чтобы такой кварц не возбудился на основной частоте, в схеме обязательно должен быть контур, настроенный на требуемую гармонику. В рассматриваемой схеме этот контур состоит из индуктивности L1 и конденсатора С2.

На транзисторе VT2 реализован усилитель мощности, работающий в режиме класса В за счет отсутствия постоянного смещения на базе транзистора. Эмиттерная цепь этого транзистора коммутируется электронным ключом VT2, управляемым по базе модулирующими импульсами с выхода шифратора. Антенна подключена к выходному контуру через удлинительную катушку L3. Применено частичное включение через емкостной делитель С6С7, обеспечивающее режим согласования.

Детали и конструкция

Печатная плата изображена на рис.3.25. Кварцевый резонатор ZQ1 использован на частоту 27,12 МГц. Можно применить и достаточно распространенные на 27,14 МГц. Катушка L1 представляет собой 24 витка провода диаметром 0,12—0,15, намотанные на резисторе MJIT-0,5 сопротивлением не менее 100 кОм. L2 намотана на каркасе диаметром 6 мм с подстроечным сердечником из карбонильного железа и имеет 9 витков провода диаметром 0,5 мм.

Удлинительная катушка L3 представляет собой стандартный дроссель ДМ (ДПМ) на 5 мкГн. Все транзисторы могут иметь любой буквенный индекс, также возможна замена на КТ3102.

Конденсаторы керамические, типа КМ-5, КМ-6 или им аналогичные. Антенна штыревая, длиной 40—60 см.

Настройка

Настройка сводится к установке сердечника L2 в такое положение, при котором обеспечивается максимум амплитуды выходных колебаний. Предварительно модуляционный вход соединяется с плюсом источника питания. Амплитуда контролируется с помощью осциллографа так, как это описано в предыдущих параграфах. Между базой VT1 и корпусом на схеме пунктиром изображен конденсатор (на плате для него предусмотрено место). Если генератор не будет самовозбуждаться (из-за низкой активности кварца), на это место нужно впаять конденсатор, подобрав его в диапазоне 120—180 пФ по максимуму выходных колебаний. При отсутствии указанных кварцев можно попробовать установить резонаторы на частоту, в три раза меньшую требуемой (9,04—9,046). Передатчик уверенно работает при снижении напряжения питания до 5 В.

Днищенко В. А.

500 схем для радиолюбителей. Дистанционное управление моделями.

СПб.: Наука и техника, 2007. — 464 е.: ил.

Related Posts

С. М. Рюмик, г. Чернигов Поклонники игровых приставок знают, насколько интереснее и азартнее играть не в одиночку, а в компании. Хорошо вдвоем, а то и втроем, вчетвером. Однако…….

Микросхема К174ХА42А (полный аналог КС1066ХА1) отличается от своих предшественников (К174ХА34, КХА058) тем, что может работать не только в тракте, УКВ-ЧМ-радиовещательного приемника, но и в тракте связного приемника диапазона…….Одной антенны мало…

К такому выводу я пришел постепенно. А дело вот в чем. Для просмотра телепередач чаще всего используются активные комбинированные М В/ДМ В антенны (АКА) с уменьшенными размерами. Множество конструкций АКА…….

Стерео FM передатчик стабилизацией частоты на кварце!
АХТУНГ! Кривой перевод с китайского!


Производство стабильных частот стрельбы немного от передатчик FM стерео радио энтузиастов всегда было желание многих, здесь научного и технологического развития в Фуцзянь центр по производству хрусталя стабилизацией частоты использования в стерео FM передатчик, он действует очень стабильность, качество звука, хорошо подходит для использования в домашней беспроводной аудио.

На фото показана работа самолета в соответствии с принципом схема схема основном состоит из четырех частей: блока питания цепей, стерео кодер схемы, кварцевый генератор и схема усилителя РФ; U2 и светодиодные светоизлучающие диоды и связанные с ними компоненты представляют собой источник питания RC цепи, U2 Одна 9В стабильного выходного напряжения для использования BA1404 и Q1Q2, светоизлучающих диодов в качестве источника энергии в дополнение к указаниям, но также и для BA1404 обеспечить стабильное рабочее напряжение около 2V. R5 является светодиод резистор для ограничения тока. C25, C26, C32, C33, C34 для питания конденсатор фильтра, R5, R13, R17 к источнику питания расцепления резисторы, могут быть сокращены на всех уровнях, в результате вызванной использованием той же мощности помех. И окружающие компоненты составляют BA1404 FM стерео схему кодирования, в которых отказ от использования своих внутренних высокой частотой осциллятора цепи, подобно тому, как использовать стерео кодер.

R1, R2, R3, R4 и C1-C10 собой FM до упора и ввод соответствия сетей, а также приемник для увеличения сетевой чтобы быть эффективными в деле улучшения АЧХ результаты. L, R-два канала аудио сигнала до упора сети и ввода соответствия сети ввода BA1404, соответственно 1 и 18 футов, кодируемого аудио сигнала с 14 футов, 13 футов в то же время экспериментальные 19KHZ выходного сигнала для синхронной демодуляции приемником ЛР сигнала. Q2 и окружающие его компонентов является кварцевый генератор цепи, то частота колебаний в кристалле JZ2 решил, что в эту цифру на 13.09MHZ, IC1 выходного сигнала и аудио кодирования экспериментальных усилитель сигнала цепи, состоящей из Q1 усиливается в кварцевый генератор схема, Q1 уровня модуляции чтобы быть эффективными в повышении частоты компенсируется. Выбрав varactor диод и кристалл может эффективно увеличить частоту модуляции компенсированы. Q3, Q4 является РФ цепь питания усилителя, Q2Q3 октавы, а также играл роль усилителя мощности. Изменяя CV1CV2, можно множителя частоты для РФ 91.
63MHZ (здесь за семь октав), только что приземлился в диапазоне FM радио. Q4 в группе С, и выпустили более эффективным. L8, C40, и CV3, C41 образуют РФ фильтр и антенный сцепления цепь, с помощью регулировки высокочастотных волновых CV3 может эффективно передается в антенну, чтобы уменьшить гармонические компоненты. Машина мощностью около 1W, наружная антенна Г.П., используемых для запуска в открытой области измеряться примерно одного километра вблизи старта.


Картина показывает, что в соответствии с монтажной плате собраний. L1, L2, L6, используя цветовой код индуктивность, L6 власти следует выбирать не меньше, чем цветовая маркировка индуктивности 1/8W, другие катушки индуктивности с помощью проволоки диаметром 0.51mm на 3.3mm долото в системе вокруг, кругом на карте в подстрочный. C2053 также можете выбрать Q4 радио выходную мощность более. Весь борту около 200 milliamperes тока. DC блок питания выходной ток должен быть выбран не менее 500 мА Входное напряжение до 12V DC адаптера. Если на выходе блока питания не достаточно, чтобы представить гул легко повлиять передатчик производительности.


Проверьте все компоненты корректно завершить после сварки стержень подключен к антенне или антенна ГП будет в области тюнер 91.63MHZ, силовые испытания машины для регулирования CV1, ЛК резонансной цепи в генератор частоты на N (где N = 7 , то есть 13.090MHZ х 7 = 91.63MHZ, FM88-108MHZ пункта), крупнейший вывода в данный момент场强仪инструкции, а затем настроить вывод CV2 и CV3 к крупнейшим поля. В общую схему модуляции радиочастотного смещение по отношению к модуляции частоты компенсируется будут какие-то чуть меньше, выполнение выход на приемнике-видимому, будет относительно небольшим, она должна отвечать потребностям нормального приема. W1 могут быть скорректированы для повышения модуляция частоты компенсируется и стерео разделения и качество звука.

Представленный радиожучек своими руками может передавать звук на расстояние до 500 метров. Так же с помощью него можно сделать FM тюнер и передавать сигнал с телефона на магнитолу.

Радиопередатчик на кт368

В этой статье хочу рассказать о радиопередатчике на одном транзисторе.

Его можно применять как для прослушки, так же и сделать с помощью него ретранслятор,заменив микрофон,на вход аудиосигнала.

Радиопередатчик на MC2833 своими руками

Радиопередатчик на MC2833 своими руками

Используя микросхему МС2833 можно сделать довольно качественный ФМ-передатчик. Эта микросхема содержит генератор, усилитель ВЧ, усилитель звука и модулятор. Возможны варианты исполнения в миниатюрном пластмассовом корпусе с торцевыми выводами для поверхностного монтажа и стандартный корпус.

Фм передатчик своими руками на 1 км и выше

Фм передатчик своими руками на 1 км

Это достаточно мощный 2 Вт FM передатчик, который обеспечит до 10 км дальности, естественно при хорошо настроенной полноценной антенне и в хороших погодных условиях, без помех. Схема была найдёна в буржунете и показалась достаточно интересной и оригинальной, чтоб быть представленной на ваш суд))

Стерео-радиопередатчик схема своими руками

Передатчик стерео-радиосигнала своими руками

В автомобиле,когда нет возможности включить музыку с других источников как радио, и при этом хотите слушать не то что предоставляют радиоведущие,а свою музыку-как вариант можно использовать сделанный своими руками FM стерео передатчик .

Радиопередатчик собран в стандартном пластиковом корпусе от какого-то прибора. Передняя панель имеет аудиовход типа Джек и кнопку настройки. На задней поверхности находится разъем питания. Выход фильтра подключен к клемме +12V, поэтому силовой кабель используется в качестве антенны. Печатная плата крепится только одним винтом внутри коробки.

Аудио передатчик

В этой статье хочу представить передатчик музыки . Я попробовал собрать радиопередатчик с использованием в модуляторе варикапа. Так как он нужен был для передачи звукового сигнала, а не разговора, вместо микрофона поставил штекер. Катушка 9 витков провода диаметром 1 мм , средний отвод запаян. Внутрь катушки впихнул маленький кусочек поролона и покапал парафином (свечкой), чтобы катушка не изгибалась при прикосновениях, потому что от этого зависит частота, и ее очень легко сбить.

Стерео-передатчик своими руками схема

Схема радио-стереопередатчика звука


Для стереопередатчиков существует специализированная микросхема, BA1404 . О собенностью передатчика на BA1404 является высокое качество звука и улучшенное звуковое разделение стерео. Это достигнуто использованием кварцевого резонатора на 38 кГц, который обеспечивает частоту пилот тона для кодера стереосигнала.

Применяться стерео-передатчик может как в быту, так и в автомобиле, для передачи звука с носителя(телефон,плеер и др), так как обладает не передачей стереозвука.

Такой небольшой стереопередатчик станет неплохой заменой фм тюнера.

FM передатчик своими руками

УКВ-FM радио-передачтик своими руками, работает в нетрадиционном диапазоне 175-190 МГц.Данные радиомикрофон несложен в сборке. С целью повышения стабильности частоты задающего генератора, базовая цепь транзистора усилителя мощности запитана от стабилизатора напряжения (R5, LED1).

Использован SMD RED светодиод. Уход частоты при «просадке» питания от 3-х до 2,2-х вольт составляет не более 100КГц. При касании антенны рукой, частота отклоняется тоже незначительно. Если у вас приемник с хорошей АПЧ — он это изменение отслеживает и ухода частоты в процессе работы передатчика не происходит вообще.

Мощный радиопередатчик на 500 метров своими руками

Радиомикрофон на 500 метров своими руками

Хочу представить конструкцию достаточно мощного радиожучка, Дальность действия которого составляет до 500 метров при прямой видимости. Устройство было собрано почти год назад для собственных нужд. Жук показал поразительные результаты : Частота почти не плавает (через каждые 100 метров всего на 0,1-0,3мГц). Устройство не реагирует на касания антенны и других частей (кроме контура и частотнозадающей цепи) — это очень важный момент, поскольку почти во всех схемах из интернета наблюдается такая проблема.

В практике создания радиожучков не раз сталкиваемся с проблемой минимально возможных размеров жучка. Сегодня речь и пойдет именно о таком жучке: НЕМЕЗИС-2, так он был назван. Немезис был собран на smd компонентах, за счет чего и стало возможно значительным образом уменьшить размеры жучка в несколько раз, радиожук такой маленький, что вполне поместится например в одной сигарете, зажигалке или в мобильном телефоне. Немного о параметрах: диапазон частот в пределах 88-108 мегагерц , чувствительность по микрофону порядка 5 метров , в тихой комнате слышно тиканье настенных часов. Так что данный сигнал легко принять с данного жучка на радиоприемник будь он в телефоне,или просто стационарный.Переходим к схеме и подробностям.

Микрофонный усилитель на элементах T1 и T2 усиливает сигнал с электретного микрофона ВМ1 до уровня, обеспечивающего заданную девиацию частоты. Транзисторы включены по схеме с общим эмиттером и обратной связью по напряжению.

Емкость конденсаторов С2 и С4 применены не стандартные, а меньше обычной, что поднимает высокие частоты звукового сигнала и повышает разборчивость речи.

Необходимую девиацию, а значит, и громкость задаем регулировкой резистора R2.
С движка построечного резистора R2 усиленный сигнал подается на второй каскад усиления. Со второго каскада сигнал подается на варикап, осуществляющий ЧМ модуляцию сигнала. В качестве варикапа применен миниатюрный высокодобротный варикап из ТВ -тюнеров. Частотная модуляция производится изменением емкости в цепи кварца в зависимости от поданного на него напряжения. В состоянии покоя на варикап подается половина напряжения питания. Кварцевый резонатор возбуждается в задающем генераторе на основной частоте 13,56 МГц.

С эмиттера транзистора T3 частотно-модулированный сигнал размахом, почти равным напряжению питания, подается на умножитель T4. Контур L2, С9 настроен на частоту 94,92 МГц, выделяя седьмую гармонику задающего генератора. Через конденсатор С10 ВЧ-колебания с контура передаются антенне.

Данная схема задающего генератора обладает определенными преимуществами. В ней стабильно работают даже малоактивные кварцы. Большая разница частот задающего генератора и умножителя снижает влияние излучения выходного контура на работу генератора.

Кварц — на 13,56 МГц в металлическом корпусе. Частоты могут отличаться, но 7-я гармоника должна попадать в FM диапазон на свободную частоту.

Катушка L2 намотана посеребряным проводом 0,6 мм на оправке диаметром 3 мм и содержит 10 витков с отводом от середины. Дроссели L1 — SMD. Конденсаторы — керамические SMD. Антенна- кусок провода 0,5 метра.

Радиомикрофон выполнен на двусторонней печатной плате. Вторая сплошная сторона является общим проводом и одновременно экраном. В отмеченных местах слои соединяются перемычками. В точках подключения выводных компонентов сверлом удаляется часть фольги второго слоя. Всю конструкцию после окончания настройки можно залить герметиком или полиэтиленовым клеем.

Настройка
Изначально она начинается с микрофонного усилителя. Ток потребления и напряжения устанавливаются номиналами резисторов R3, R5. Высокоомными телефонами контролируют прохождение звукового сигнала на коллекторе C2.

ВЧ-пробником или осциллографом проверяют работу задающего генератора в точке соединения конденсаторов С6, С7, С8. Ток потребления генератора — 2…3 мА.

Контур L2, С9 настраивают в резонанс, сдвигая и раздвигая витки катушки L2 и подстраивая С9. Окончательную подстройку контура можно провести, ориентируясь на дальность работы радиомикрофона. Подбором резистора R10 устанавливают ток, потребляемый умножителем, порядка 10…15 мА.

Завершают налаживание, устанавливая резистором R2 необходимую громкость. Следует ожидать, что она будет несколько ниже громкости FM станций, так как девиация составляет всего лишь 21кГц вместо 75кГц.

Принципиальная схема

Применение супергетеродинных приемников, полосу пропускания которых можно сужать вплоть до значения активной ширины спектра принимаемого сигнала, позволяет существенно повысить помехозащищенность приемников и их чувствительность. Как результат, возрастает дальность действия аппаратуры без увеличения мощности передатчика.

Однако супергетеродинные приемники, полоса пропускания которых не превышает 10-12 кГц, требуют такой высокой стабильности передатчиков, при которой уходы излучаемой частоты не будут превышать 5-10 % от полосы пропускания. В абсолютном исчислении это 0,5-1,2 кГц. Следовательно, относительная нестабильность передатчиков в диапазоне 27-28 МГц не должна превышать 1,8-10″5. Такие высокие требования могут обеспечить только генераторы, стабилизированные кварцем.

Выше уже отмечалось, что модуляцию в самом задающем генераторе осуществлять нецелесообразно, поэтому передатчики получаются как минимум двухкаскадные. На рис. 3.24 приведена схема такого передатчика, в которой кварц ZQ1 работает на третьей механической гармонике. Резонатор включен между коллектором и базой транзистора, что, как показывает практика, позволяет сочетать простоту схемы с высокой надежностью ее работы даже с кварцами, имеющими низкую активность. Выходная мощность передатчика не превышает 10 мВт.

Необходимо иметь в виду, что кварцы, работающие на первой гармонике, выпускаются в основном до 20 МГц. Поскольку резонансная частота зависит от геометрических размеров пластины кварца, то на более высоких частотах размеры получаются столь малы, что технологически трудно изготовить пластину с тре-

буемыми характеристиками. По этой причине, если на корпусе кварца нанесена частота более чем 20 МГц, то это кварц, с большой вероятностью, гармониковый.

Поскольку на противоположных гранях пластины должны наводиться (за счет пьезоэффекта) противоположные потенциалы, то возбуждение возможно только на нечетных гармониках, обычно не выше седьмой. Чтобы такой кварц не возбудился на основной частоте, в схеме обязательно должен быть контур, настроенный на требуемую гармонику. В рассматриваемой схеме этот контур состоит из индуктивности L1 и конденсатора С2.

На транзисторе VT2 реализован усилитель мощности, работающий в режиме класса В за счет отсутствия постоянного смещения на базе транзистора. Эмиттерная цепь этого транзистора коммутируется электронным ключом VT2, управляемым по базе модулирующими импульсами с выхода шифратора. Антенна подключена к выходному контуру через удлинительную катушку L3. Применено частичное включение через емкостной делитель С6С7, обеспечивающее режим согласования.

Детали и конструкция

Печатная плата изображена на рис.3.25. Кварцевый резонатор ZQ1 использован на частоту 27,12 МГц. Можно применить и достаточно распространенные на 27,14 МГц. Катушка L1 представляет собой 24 витка провода диаметром 0,12-0,15, намотанные на резисторе МЛТ-0,5 сопротивлением не менее 100 кОм. L2 намотана на каркасе диаметром 6 мм с подстроечным сердечником из карбонильного железа и имеет 9 витков провода диаметром 0,5 мм.

Удлинительная катушка L3 представляет собой стандартный дроссель ДМ (ДПМ) на 5 мкГн. Все транзисторы могут иметь любой буквенный индекс, также возможна замена на КТ3102.


Конденсаторы керамические, типа КМ-5, КМ-6 или им аналогичные. Антенна штыревая, длиной 40-60 см.

Настройка

Настройка сводится к установке сердечника L2 в такое положение, при котором обеспечивается максимум амплитуды выходных колебаний. Предварительно модуляционный вход соединяется с плюсом источника питания. Амплитуда контролируется с помощью осциллографа так, как это описано в предыдущих параграфах. Между базой VT1 и корпусом на схеме пунктиром изображен конденсатор (на плате для него предусмотрено место). Если генератор не будет самовозбуждаться (из-за низкой активности кварца), на это место нужно впаять конденсатор, подобрав его в диапазоне 120-180 пФ по максимуму выходных колебаний. При отсутствии указанных кварцев можно попробовать установить резонаторы на частоту, в три раза меньшую требуемой (9,04-9,046). Передатчик уверенно работает при снижении напряжения питания до 5 В.

SAGA1-L8B Дистанционное управление кран балками и талями

SAGA1-L8B Дистанционное управление кран балками и талями — Sagaradio
  • Главная
  • Продукция
  • Пульты управления кранами
  • SAGA1 Crystal Серия
  • SAGA1-L8B

Подробнее

Нужна консультация?

Наши специалисты ответят на любой интересующий вопрос

Задать вопрос

  • Описание
  • Характеристики
  • Документы

Описание

Кран-балки практически незаменимы на любом промышленном производстве. Особенно там, где оно связано с перемещением по цеху крупногабаритных комплектующих. Для повышения точности перемещения таких деталей, а также обеспечения безопасности работающих в цеху людей, широко применяются автоматизированные системы, позволяющие осуществлять дистанционное управление кран-балкой или дистанционное управление несколькими кран-балками с одного кнопочного пульта.

Удобный, легкий по весу корпус и оптимальная эргономика обеспечивают свободное и безопасное движение крупных изделий в любую точку цеха с помощью кран-балки.

Дистанционное управление кран-балкой позволяет быстро и безопасно для работника перемещать в любую точку производственного помещения грузы различного веса и конфигурации с помощью несложного в обращении пульта, с которого оператор, работающий либо из кабины, либо «с пола» задает необходимые режимы работы.

Заключение «РЧЦ ЦФО» №66-16/00010/3034 от 19. 04.2016г.

ХАРАКТЕРИСТИКИ ПЕРЕДАТЧИКА

Габаритные размеры:       163x49x45 mm
Вес:                                 250г.
Питание:                          2 Алкалиновые батарейки типа АА 
Кнопку СТАРТ можно заменить на Поворотный ключ-марку (дополнительная опция)

ХАРАКТЕРИСТИКИ ПРИЕМНИКА

Габаритные размеры:         161x74x52 мм
Вес:                                   1100г.
Напряжение питания:         220/380В. Доп. опция:AC type: 24 / 48 / 110V; DC type: 12 ~24V 

ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ:

Контроль частоты:              «Кристалл»
Мощность:                           10 mA
Материал корпуса:               Стекловолокно


Характеристики

Количество кнопок 6 одноступенчатых кнопок
Количество каналов 7
Радиус действия 100 метров
Программирование функций да
Напряжение питания приемника 220/380V (доп. опция 12/24V)
Класс защиты IP 65
Рабочая температура, °С -45 — +80
Сигнал дополнительное реле RO
Чехол в комплекте да
Нажатие кнопки одно-позиционное
Масса, кг 1. 75
Страна производства Тайвань
Номера каналов 129-135
Гарантия, лет 1

Документы

Инструкция SAGA1-L4L6L8L6BL8B

815. 9 Кб

Инструкция SAGA1-L4L6L8L6BL8B Программирование

936.6 Кб

Сертификат соответствия

425.2 Кб

Дополнительные аксессуары

0

Ваша корзина пуста

Исправить это просто: выберите в каталоге интересующий товар и нажмите кнопку «В корзину»

В каталог

Как работают радиоуправляемые и атомные часы

Как работают радиоуправляемые и атомные часы — Объясните этот материал

Вы здесь: Домашняя страница > Инструменты, инструменты и измерения > Радиоуправляемые и атомные часы

  • Дом
  • индекс А-Я
  • Случайная статья
  • Хронология
  • Учебное пособие
  • О нас
  • Конфиденциальность и файлы cookie

Реклама

У вас могут быть самые дорогие часы в мире, но если они с самого начала настроены на неправильное время, они вам вообще ни к чему. Даже действительно хорошие кварцевые часы изо всех сил стараются держать время лучше, чем второй в день; если они отклонятся всего на пару секунд за 24 часов (удивительная точность 99,998 процента), и ошибки не компенсируются, это может составлять до минуты в месяц или почти четверть часа в год. Вот почему большинство людей регулярно проверяют свои часы по надежному сигналу точного времени. вы слышите перед выпуском новостей на радиостанциях. Теперь не было бы здорово, если бы ваши часы могли слушать эти передачи и настраиваться на в нужное время автоматически, и вам не о чем беспокоиться? Это основная идея радиоуправляемые часы и наручные часы, которые устанавливают свое время по сверхточным атомным часам . Давайте подробнее рассмотрим, что это за вещи и как они работают!

Произведение искусства: часы и часы, синхронизированные с помощью радиосигналов, означают, что каждый может владеть часами, такими же точными, как атомные часы. Радиоуправляемые часы были популяризированы такими компаниями, как Junghans, в конце 1980-х — начале 1990-х годов. Сегодня их изготавливают многие разные производители, и во всем мире их используют миллионы.

Содержание

  1. Что такое RCC?
  2. Что такое атомные часы?
  3. Как работают атомные часы?
  4. Кто изобрел радиоуправляемые часы?
  5. Могут ли часы быть такими точными?
  6. Краткая история атомного времени

Что такое RCC?

Обычные часы или наручные часы представляют собой счетчик времени устройство, которое суммирует количество секунд, минут, часов и дней, прошло. Но на самом деле он не знает, который час, пока вы не скажете это: это не устройство хронометража , если вы не установите его на подходящее время для начала. С радиоуправляемыми часами (RCC) дело обстоит иначе. Это похоже на обычные электронные часы или часы, но они имеют два дополнительных компонента: антенна, принимающая радиосигналы, и схема, расшифровывает их. Схема использует радиосигналы для определения правильное время и регулирует время, отображаемое часами или часами соответственно. В отличие от обычных часов, RCC всегда знает, что время настало — вам никогда не придется об этом говорить!

Фото: Базовая концепция радиоуправляемых часов RCC: радиопередатчик сотни или в тысячах км/милях от вашего дома (представленного здесь обычным серебряным радиоприемником) излучает регулярные сигналы на ваши кварцевые часы или часы, чтобы следить за временем.

Радиосигналы исходят от уникальной радиостанции, которая не транслирует ни слова, ни музыку. Там нет диджея и нет раздражающего реклама автострахования. Все передачи станции время — снова и снова — в виде специального кода, который только радиоуправляемые часы могут понять. В Соединенных Штатах эти сигналы времени передаются станцией под названием WWVB эксплуатируется Национальный институт стандартов и технологий (NIST) с базы недалеко от форта Коллинз, Колорадо. (В других странах есть эквивалентные радиостанции. В Великобритании, например, станция называется MSF и управляется Национальным Физическая лаборатория, а китайская станция называется BPC и транслируется Национальным центром службы времени.) Временной код NIST содержит основные время и дату, будь то високосный год, будь то переход на летнее время и т. д., и на это уходит около минуты. транслируется целиком.

Большинство RCC синхронизируются с сигналом вещания времени один раз. днем, ночью, хотя некоторые проверяют себя каждые несколько часов. Как правило, это дает им точность лучше, чем плюс-минус полсекунды (±0,5 с) в день. Еще одним преимуществом является то, что они автоматически корректировать себя на летнее время, високосные годы, месяцы с разное количество дней и так далее.

Совершенно очевидно, что RCC будет настолько точным, насколько сигналы времени, которые он использует для саморегуляции. Как вы можете быть уверены это точно? Радиостанции сигнала времени работали в разные страны транслируют UTC (Всемирное координированное время), официально согласованное время, используемое во всем мире, которое неофициально известно как GMT. (Время по Гринвичу). Всемирное координированное время поддерживается сотнями атомных часов. (самые точные в мире хронометры) по всему миру, все из которых синхронизированы друг с другом. Это потому что радио ПКР сигналы основаны на времени, хранимом атомными часами, которые вы иногда см. производителей RCC, описывающих свою продукцию как «атомные» часы и часы (хотя на самом деле это не так).

Рекламные ссылки

Что такое атомные часы?

Атомные часы на самом деле кварцевые, такие же, как те, которые вы иметь дома. Разница в том, что обычные кварцевые часы полагаются чисто по колебаниям своего кристалла кварца считать секунды. Как мы уже видели, частота колебаний кварца равна зависит от таких вещей, как температура окружающей среды, поэтому, хотя кварц часы, как правило, очень точные, они не обязательно показывают время, поскольку ну как вы думаете. Напротив, атомные часы имеют дополнительный механизм — пульсирующие атомы — который он использует для поддержания обычного кварцевые часы со временем.

Фото: До изобретения атомных часов использовались высокоточные кварцевые часы, подобные этим. как «стандарты времени», с которыми можно было синхронизировать другие часы. Это кварцевый стандарт времени 1941 года, который использовался в Соединенных Штатах до 1949 года, в том числе во время Второй мировой войны, когда он помог синхронизировать вооруженные силы по всему миру. Фото предоставлено цифровыми коллекциями Национального института стандартов и технологий, Гейтерсбург, Мэриленд, 20899.

Цезиевые атомные часы

Этот атомарный механизм основан на идее, что атомы электроны в определенных энергетических состояниях. Когда атом поглощает энергию, электроны переходят в более высокие энергетические состояния и становятся нестабильными. Затем они выделяют ту же энергию, что и фотоны света (или какой-то другой вид электромагнитное излучение, такое как рентгеновские лучи или радиоволны), возвращение в исходное или основное состояние. Атомы цезия, используемые во многих атомные часы имеют 55 электронов, расположенных на орбиталях. Очень самый внешний электрон может колебаться между двумя различными энергетическими состояниями путем вращения двумя немного разными способами. При смещении от выше к более низкому из этих состояний, он испускает фотон, который соответствует микроволнам с частотой ровно 9192 631 770 Гц (примерно 9,2 миллиарда герц или 9,2 гигагерца). значит может стимулироваться от низшего к высшему состоянию именно одинаковые микроволновки. Мы можем использовать этот интересный факт, чтобы кварцевые часы шли очень точно.

Фото: Атомные часы с цезиевым фонтаном NIST-F1: удивительно точные часы, по которым настраиваются почти все остальные часы в Соединенных Штатах! Фото предоставлено физической лабораторией Национального института стандартов и технологий (NIST).

В цезиевых атомных часах есть кварцевый генератор, настроенный на точно такая же частота, 9 192 631 770 Гц, которая делает микроволны и стреляет ими по группе атомов цезия. Если его частота правильно, и совсем не дрейфовала, у этих микроволновок будет точно нужное количество энергии, чтобы сдвинуть электроны в атомы в более высокое энергетическое состояние. Магнитный детектор в часах измеряет, сколько атомов находится в более высоких и более низких энергетических состояниях. Если большинство находится в более высоком состоянии, это означает, что большинство были возбуждены волны от кварцевого генератора. И это означает, что эти волны имеют правильную частоту, так что кварцевый генератор должен правильно показывать время. Однако, если атомы находятся в основном в более низкое состояние, это означает, что осциллятор отклонился от своего правильную частоту и не отдает нужное количество энергии продвигают электроны в атомах цезия. Механизм обратной связи в часы обнаруживают это и регулируют частоту генератора так, чтобы снова правильно. Таким образом, кварцевый генератор постоянно регулируется, поэтому он всегда точно установлен на 9,192 631 770 Гц. Ан электронная схема преобразует эту точную частоту в одну в секунду импульсы, которые можно использовать для управления относительно обычными кварцевыми часами механизм с удивительной точностью. «Удивительно» в данном случае означает именно это: лучшие атомные часы имеют точность в пределах 2 наносекунд в сутки, или одна секунда за 1,4 миллиона лет!

Другие типы атомных часов

Другие атомные часы работают в целом таким же образом, но с использованием атомов различных газов для регулирования кварцевого генератора. В водороде часы, атомы газообразного водорода стимулируются микроволновый лазер (мазер), но они менее практичны, потому что водород — довольно жесткий газ для содержания. Рубидиевые часы проще, а значит, компактнее и портативнее; они используют микроволновки возбудить атомы в рубидиевом стекле. Самый передовой в мире атомные часы, такие как NIST-7 в Национальном институте стандартов и технологии в Боулдере, штат Колорадо, используют так называемые атомные фонтаны. Они используют шесть лазерных лучей, чтобы содержать атомы цезия, круто почти до абсолютного нуля, подбросьте их вверх и дайте им упасть обратно вниз под действием силы тяжести (отсюда и название «атомный фонтан»). Этот процесс заставляет их колебаться между двумя точными энергетическими состояниями. которые можно измерить, в целом аналогично тому, как мы исследовали выше, и используется, чтобы держать кварцевые часы в точное время.

Как работают атомные часы?

  1. На одном конце часов печь (красная) нагревает кусок металлического цезия, так что атомы цезия выкипают из него. Атомы находятся либо в невозбужденном основном состоянии (оранжевый), либо в возбужденном состоянии (желтый).
  2. Магнитный фильтр на одном конце печи пропускает только невозбужденные атомы (оранжевые).
  3. Невозбужденные атомы попадают в камеру, называемую микроволновой полостью . Здесь они бомбардируются микроволнами, управляемыми кварцевым генератором (зеленый, 6), теоретически настроенным на магическую частоту 9.,192 631 770 Гц.
  4. Если кварцевый генератор работает именно на этой частоте, то большая часть невозбужденных атомов цезия перейдет в свое возбужденное состояние. В противном случае, гораздо меньше будет возбуждено. Второй магнитный фильтр пропускает только возбужденные атомы.
  5. Детектор измеряет количество возбужденных атомов.
  6. Детектор возвращает сигнал на микроволновый генератор (зеленый), постоянно регулируя его частоту, чтобы обеспечить возбуждение максимального количества атомов. Это гарантирует, что частота генератора всегда будет как можно ближе к 9,192 631 770 Гц.
  7. Электронная делительная схема (синяя) преобразует этот высокочастотный сигнал в низкочастотный сигнал, который может управлять довольно обычным кварцевым часовым механизмом.
  8. Цифровой дисплей (серый), подключенный к схеме, показывает точное атомное время.

Кто изобрел радиоуправляемые часы?

По словам Майкла Ломбарди из NIST, одного из мировых авторитетов в области радиоуправляемых часов: «Нет единого мнения о том, кто изобрел первый RCC, который мог синхронизироваться с беспроводным сигналом». Он предполагает, что первым таким устройством мог быть горофон, изобретенный Фрэнком Хоуп-Джонсом (1887–1819 гг.).50) и продавался с 1913 года его Synchronome Company в Лондоне, Англия.

Я просмотрел множество патентов, касающихся RCC, в базе данных Ведомства США по патентам и товарным знакам, и самый ранний из найденных мной был подан 24 марта 1921 г. (выдан 5 февраля 1925 г.) Таддеусом Каснером для Radio Electric Clock Corporation of New York City. . Каснер объясняет, что его изобретение относится к «…механизму, с помощью которого часы могут периодически корректироваться электрическими импульсами, передаваемыми через пространство… [с помощью] волн Герца [то, что мы сейчас называем радиоволнами]…» Вы можете прочитайте полное описание и просмотрите многочисленные подробные чертежи (включая показанный здесь) в патенте США: № 1,575,09.6: Механизм синхронизации часов (через патенты Google).

Работа: Один из рисунков первых радиоуправляемых часов Таддеуса Каснера. Он отсчитывает время с помощью традиционного зубчатого механизма (который я примерно обозначил синим цветом), но также использует электромагниты (красные), управляемые радиосигналами, чтобы поддерживать правильное время. Работа предоставлена ​​Управлением по патентам и товарным знакам США.

Могут ли часы быть такими точными?

Теперь мы можем определять время с невероятной степенью точности — наносекунды или две каждый день. Хотя вы можете подумать, что это замечательно, это просто подменяет одну проблему другой. В прошлые времена, проблема заключалась в том, что мы не могли определить время достаточно хорошо, чтобы не отставать от «естественная точность» реального мира. Итак, пока небеса вращались, и планеты кружились вокруг Солнца, наши часы с трудом следите за временем так же эффективно, как естественные часы высоко в небе.

Сегодня, по иронии судьбы, все наоборот. Теперь мы определяем время не с точки зрения движущихся планет, но с использованием колеблющихся атомов. С 1967 г. второй был определяется как 9 192 631 770 колебаний атома цезия-133 между двумя энергетическими состояниями (по причинам, которые мы видели выше). Следите за временем с помощью атомных часов (как различных национальных теперь это делают организации по стандартизации), и вы обнаружите, что звезды и планеты постепенно сбиваются с курса, потому что они не движутся достаточно точно! Скорость вращения Земли непостоянна, т.к. пример: у него есть случайные блики, и он постепенно замедляется. Все это значит, что мы должны «подправить» нашу сверхточную атомную часы, время от времени, так что они идут в ногу с гораздо меньшим точный мир вокруг нас. Мы делаем это, добавляя время от времени «прыгнуть секунд» к официальному, научно измеренному мировому времени (Международное атомное время, TAI), чтобы оно всегда соответствовало официальное время, которое люди фактически используют (Всемирное координированное время, УНИВЕРСАЛЬНОЕ ГЛОБАЛЬНОЕ ВРЕМЯ).

Краткая история атомного времени

Фото: Ранний электромеханический механизм для синхронизации часов с помощью радиоуправления, разработанный Бюро стандартов Данмора США. Фото Харриса и Юинга любезно предоставлено Библиотекой Конгресса США.

  • 1879: Британский физик Лорд Кельвин (Уильям Томсон) предлагает что энергетические переходы атомов натрия и водорода могут быть используется для обозначения времени.
  • 1937: Американский физик Исидор Раби впервые применил метод атомно-лучевого магнитного резонанса (ABMR), в котором используется магнетизм. измерять свойства атома. Работа приносит ему 1944 Нобелевская премия по физике.
  • 1945: Раби предлагает, как можно построить практичные атомные часы.
  • 1949: Ученик и сотрудник Раби Норман Рэмси развивает и совершенствует метод Раби ABMR с открытиями, которые постепенно приводят к разработке цезиевых атомных часов. За эту работу Рэмси позже был удостоен Нобелевской премии по физике 1989 года.
  • 1949: Национальное бюро стандартов США (официальный орган по стандартизации, переименованный в Национальный институт стандартов и Технология, NIST, в 1988) построил первые в мире атомные часы. с помощью газообразного аммиака и мазера (микроволнового лазера). Это было не очень точно, но это доказывает, что атомные часы можно построить.
  • 1952: NBS строит прототип цезиевых атомных часов NBS-1. политический проблемы останавливают дальнейшие исследования.
  • 1953: Тем временем в Национальной физической лаборатории Великобритании. (британский эквивалент NBS/NIST), Louis Essen и Jack Parry начать работу над атомным хронометражем.
  • 1955: Эссен и Пэрри создают первый высокоточный прибор для измерения цезия. атомные часы, цезий-1.
  • 1956/1958: Атомихрон, первые коммерческие атомные часы, идут дальше распродажа.
  • 1959: Усовершенствованные часы Эссена и Пэрри, Цезий-2, могут определять время до с неслыханной точностью в одну секунду за 2000 лет.
  • 1967: Международная система единиц (СИ) пересмотрена, чтобы определить второй как «продолжительность 9 192 631 770 периодов излучение, соответствующее переходу между двумя сверхтонкими уровней основного состояния атома цезия-133». времени в истории человечества, измерение времени больше не основано на движение звезд и планет.
  • 1993: NIST построил NIST-7, атомные часы на цезиевом луче, используемые для официальный хронометраж в США до 1999 года.
  • 1999: сборки NIST NIST-F1, замена NIST-7, которая в 10 раз точнее. Основанный на технологии цезиевого фонтана, он с точностью до одной секунды за 100 миллионов лет.

Узнайте больше

На этом веб-сайте

  • Инструменты, инструменты и измерения
  • Часы с маятником
  • Часы кварцевые
  • Радиоуправление и пульт дистанционного управления

На других сайтах

  • WWVB Радиоуправляемые часы Вводная страница Национального института стандартов и технологий (NIST).
  • Радиоуправляемые часы от Майкл А. Ломбарди, Национальный институт стандартов и технологий (NIST): Это более длинное, подробное и интересное введение в принципы работы RCC. Технология восходит к радиоэкспериментам Маркони в начале 20-го века! (формат PDF, около 1 МБ).
  • Атомные часы с цезиевым фонтаном NIST-F1: основной стандарт времени и частоты для США: хороший обзор самых важных часов США.
  • Радиосигнал времени MSF: официальное объяснение Национальной физической лаборатории о том, как работает британский сигнал времени MSF.
  • Краткая история атомных часов в NIST: удобная хронология развития атомных часов в Соединенных Штатах.
  • Атомные часы: Музей науки Великобритании рассказывает историю атомных часов с британской точки зрения (с большей заслугой Эссена). [Архивировано через Wayback Machine.]
  • Oral-History: Norman Ramsey (1995): захватывающий взгляд на разработку атомных часов от одного из их пионеров.

Книги

  • WWVB Радиоуправляемые часы: рекомендуемая практика для производителей и потребителей Майкл А. Ломбарди. Официальное руководство NIST по разработке часов, использующих трансляции WWVB для хронометража. (формат PDF)
  • Время: от вращения Земли к атомной физике Деннис Д. Маккарти, П. Кеннет Зайдельманн. Cambridge University Press, 2018. Подробное научное исследование времени и хронометража.
  • Квантовый ритм: принципы и применение атомных часов Ф.Г. Главный. Спрингер, 2007.
  • .

Новостные статьи

  • Самая важная радиостанция, о которой вы никогда не слышали Отметки 50 лет в эфире Джо Хэнсона, Wired, 2 июля 2013 г. В ознаменование первых полувека WWVB, радиостанции, работающей с сигналом времени. по НИСТ.
  • Изменение времени знаменует собой конец эпохи: BBC News, 25 марта 2007 г. Как радиоуправляемые часы, использующие сигналы времени MSF, обеспечивают синхронизацию в Британии.
  • Технология сбрасывает часы , Джо Хэнсон, Wired, 2 июля 2013 г. Отмечает первые полвека WWVB, радиостанции сигналов времени, управляемой NIST.
  • Как это работает: часы, которые не пропустят ни секунды за 20 миллионов лет, Кэтрин Гринман, The New York Times, 17 января 2002 г.

Пожалуйста, НЕ копируйте наши статьи в блоги и другие веб-сайты.

Статьи с этого веб-сайта зарегистрированы в Бюро регистрации авторских прав США. Копирование или иное использование зарегистрированных произведений без разрешения, удаление этого или других уведомлений об авторских правах и/или нарушение смежных прав может повлечь за собой серьезные гражданские или уголовные санкции.

Авторские права на текст © Chris Woodford 2009, 2021. Все права защищены. Полное уведомление об авторских правах и условия использования.

Подпишитесь на нас

Оцените эту страницу

Пожалуйста, оцените эту страницу или оставьте отзыв, и я сделаю пожертвование WaterAid.

Сохранить или поделиться этой страницей

Нажмите CTRL + D, чтобы добавить эту страницу в закладки на будущее или рассказать о ней друзьям:

Цитировать эту страницу

Вудфорд, Крис. (2009/2021) Радиоуправляемые и атомные часы. Получено с https://www.explainthatstuff.com/howradiocontrolclockswork.html. [Доступ (вставьте дату здесь)]

Подробнее на нашем веб-сайте…

  • Связь
  • Компьютеры
  • Электричество и электроника
  • Энергия
  • Машиностроение
  • Окружающая среда

  • Гаджеты
  • Домашняя жизнь
  • Материалы
  • Наука
  • Инструменты и инструменты
  • Транспорт

↑ Вернуться к началу

Как работают радиоуправляемые и атомные часы

Как работают радиоуправляемые и атомные часы — Объясните этот материал

Вы здесь: Домашняя страница > Инструменты, инструменты и измерения > Радиоуправляемые и атомные часы

  • Дом
  • индекс А-Я
  • Случайная статья
  • Хронология
  • Учебное пособие
  • О нас
  • Конфиденциальность и файлы cookie

Реклама

Произведение искусства: часы и часы, синхронизированные с помощью радиосигналов, означают, что каждый может владеть часами, такими же точными, как атомные часы. Радиоуправляемые часы были популяризированы такими компаниями, как Junghans, в конце 1980-х — начале 1990-х годов. Сегодня их изготавливают многие разные производители, и во всем мире их используют миллионы.

Содержание

  1. Что такое RCC?
  2. Что такое атомные часы?
  3. Как работают атомные часы?
  4. Кто изобрел радиоуправляемые часы?
  5. Могут ли часы быть такими точными?
  6. Краткая история атомного времени

Что такое RCC?

Обычные часы или наручные часы представляют собой счетчик времени устройство, которое суммирует количество секунд, минут, часов и дней, прошло. Но на самом деле он не знает, который час, пока вы не скажете это: это не хронометр , если только вы не установите для него значение подходящее время для начала. С радиоуправляемыми часами (RCC) дело обстоит иначе. Это похоже на обычные электронные часы или часы, но они имеют два дополнительных компонента: антенна, принимающая радиосигналы, и схема, расшифровывает их. Схема использует радиосигналы для определения правильное время и регулирует время, отображаемое часами или часами соответственно. В отличие от обычных часов, RCC всегда знает, что время настало — вам никогда не придется об этом говорить!

Фото: Базовая концепция радиоуправляемых часов ПКР: радиопередатчик сотни или в тысячах км/милях от вашего дома (представленного здесь обычным серебряным радиоприемником) излучает регулярные сигналы на ваши кварцевые часы или часы, чтобы следить за временем.

Радиосигналы исходят от уникальной радиостанции, которая не транслирует ни слова, ни музыку. Там нет диджея и нет раздражающего реклама автострахования. Все передачи станции время — снова и снова — в виде специального кода, который только радиоуправляемые часы могут понять. В Соединенных Штатах эти сигналы времени передаются станцией под названием WWVB эксплуатируется Национальный институт стандартов и технологий (NIST) с базы недалеко от форта Коллинз, Колорадо. (В других странах есть эквивалентные радиостанции. В Великобритании, например, станция называется MSF и управляется Национальным Физическая лаборатория, а китайская станция называется BPC и транслируется Национальным центром службы времени.) Временной код NIST содержит основные время и дату, будь то високосный год, будь то переход на летнее время и т. д., и на это уходит около минуты. транслируется целиком.

Большинство RCC синхронизируются с сигналом вещания времени один раз. днем, ночью, хотя некоторые проверяют себя каждые несколько часов. Как правило, это дает им точность лучше, чем плюс-минус полсекунды (±0,5 с) в день. Еще одним преимуществом является то, что они автоматически корректировать себя на летнее время, високосные годы, месяцы с разное количество дней и так далее.

Совершенно очевидно, что RCC будет настолько точным, насколько сигналы времени, которые он использует для саморегуляции. Как вы можете быть уверены это точно? Радиостанции сигнала времени работали в разные страны транслируют UTC (Всемирное координированное время), официально согласованное время, используемое во всем мире, которое неофициально известно как GMT. (Время по Гринвичу). Всемирное координированное время поддерживается сотнями атомных часов. (самые точные в мире хронометры) по всему миру, все из которых синхронизированы друг с другом. Это потому что радио ПКР сигналы основаны на времени, хранимом атомными часами, которые вы иногда см. производителей RCC, описывающих свою продукцию как «атомные» часы и часы (хотя на самом деле это не так).

Рекламные ссылки

Что такое атомные часы?

Атомные часы на самом деле кварцевые, такие же, как те, которые вы иметь дома. Разница в том, что обычные кварцевые часы полагаются чисто по колебаниям своего кристалла кварца считать секунды. Как мы уже видели, частота колебаний кварца равна зависит от таких вещей, как температура окружающей среды, поэтому, хотя кварц часы, как правило, очень точные, они не обязательно показывают время, поскольку ну как вы думаете. Напротив, атомные часы имеют дополнительный механизм — пульсирующие атомы — который он использует для поддержания обычного кварцевые часы со временем.

Фото: До изобретения атомных часов использовались высокоточные кварцевые часы, подобные этим. как «стандарты времени», с которыми можно было синхронизировать другие часы. Это кварцевый стандарт времени 1941 года, который использовался в Соединенных Штатах до 1949 года, в том числе во время Второй мировой войны, когда он помог синхронизировать вооруженные силы по всему миру. Фото предоставлено цифровыми коллекциями Национального института стандартов и технологий, Гейтерсбург, Мэриленд, 20899.

Цезиевые атомные часы

Этот атомарный механизм основан на идее, что атомы электроны в определенных энергетических состояниях. Когда атом поглощает энергию, электроны переходят в более высокие энергетические состояния и становятся нестабильными. Затем они выделяют ту же энергию, что и фотоны света (или какой-то другой вид электромагнитное излучение, такое как рентгеновские лучи или радиоволны), возвращение в исходное или основное состояние. Атомы цезия, используемые во многих атомные часы имеют 55 электронов, расположенных на орбиталях. Очень самый внешний электрон может колебаться между двумя различными энергетическими состояниями путем вращения двумя немного разными способами. При смещении от выше к более низкому из этих состояний, он испускает фотон, который соответствует микроволнам с частотой ровно 9192 631 770 Гц (примерно 9,2 миллиарда герц или 9,2 гигагерца). значит может стимулироваться от низшего к высшему состоянию именно одинаковые микроволновки. Мы можем использовать этот интересный факт, чтобы кварцевые часы шли очень точно.

Фото: Атомные часы с цезиевым фонтаном NIST-F1: удивительно точные часы, по которым настраиваются почти все остальные часы в Соединенных Штатах! Фото предоставлено физической лабораторией Национального института стандартов и технологий (NIST).

В цезиевых атомных часах есть кварцевый генератор, настроенный на точно такая же частота, 9 192 631 770 Гц, которая делает микроволны и стреляет ими по группе атомов цезия. Если его частота правильно, и совсем не дрейфовала, у этих микроволновок будет точно нужное количество энергии, чтобы сдвинуть электроны в атомы в более высокое энергетическое состояние. Магнитный детектор в часах измеряет, сколько атомов находится в более высоких и более низких энергетических состояниях. Если большинство находится в более высоком состоянии, это означает, что большинство были возбуждены волны от кварцевого генератора. И это означает, что эти волны имеют правильную частоту, так что кварцевый генератор должен правильно показывать время. Однако, если атомы находятся в основном в более низкое состояние, это означает, что осциллятор отклонился от своего правильную частоту и не отдает нужное количество энергии продвигают электроны в атомах цезия. Механизм обратной связи в часы обнаруживают это и регулируют частоту генератора так, чтобы снова правильно. Таким образом, кварцевый генератор постоянно регулируется, поэтому он всегда точно установлен на 9,192 631 770 Гц. Ан электронная схема преобразует эту точную частоту в одну в секунду импульсы, которые можно использовать для управления относительно обычными кварцевыми часами механизм с удивительной точностью. «Удивительно» в данном случае означает именно это: лучшие атомные часы имеют точность в пределах 2 наносекунд в сутки, или одна секунда за 1,4 миллиона лет!

Другие типы атомных часов

Другие атомные часы работают в целом таким же образом, но с использованием атомов различных газов для регулирования кварцевого генератора. В водороде часы, атомы газообразного водорода стимулируются микроволновый лазер (мазер), но они менее практичны, потому что водород — довольно жесткий газ для содержания. Рубидиевые часы проще, а значит, компактнее и портативнее; они используют микроволновки возбудить атомы в рубидиевом стекле. Самый передовой в мире атомные часы, такие как NIST-7 в Национальном институте стандартов и технологии в Боулдере, штат Колорадо, используют так называемые атомные фонтаны. Они используют шесть лазерных лучей, чтобы содержать атомы цезия, круто почти до абсолютного нуля, подбросьте их вверх и дайте им упасть обратно вниз под действием силы тяжести (отсюда и название «атомный фонтан»). Этот процесс заставляет их колебаться между двумя точными энергетическими состояниями. которые можно измерить, в целом аналогично тому, как мы исследовали выше, и используется, чтобы держать кварцевые часы в точное время.

Как работают атомные часы?

  1. На одном конце часов печь (красная) нагревает кусок металлического цезия, так что атомы цезия выкипают из него. Атомы находятся либо в невозбужденном основном состоянии (оранжевый), либо в возбужденном состоянии (желтый).
  2. Магнитный фильтр на одном конце печи пропускает только невозбужденные атомы (оранжевые).
  3. Невозбужденные атомы попадают в камеру, называемую микроволновой полостью . Здесь они бомбардируются микроволнами, управляемыми кварцевым генератором (зеленый, 6), теоретически настроенным на магическую частоту 9.,192 631 770 Гц.
  4. Если кварцевый генератор работает именно на этой частоте, то большая часть невозбужденных атомов цезия перейдет в свое возбужденное состояние. В противном случае, гораздо меньше будет возбуждено. Второй магнитный фильтр пропускает только возбужденные атомы.
  5. Детектор измеряет количество возбужденных атомов.
  6. Детектор возвращает сигнал на микроволновый генератор (зеленый), постоянно регулируя его частоту, чтобы обеспечить возбуждение максимального количества атомов. Это гарантирует, что частота генератора всегда будет как можно ближе к 9,192 631 770 Гц.
  7. Электронная делительная схема (синяя) преобразует этот высокочастотный сигнал в низкочастотный сигнал, который может управлять довольно обычным кварцевым часовым механизмом.
  8. Цифровой дисплей (серый), подключенный к схеме, показывает точное атомное время.

Кто изобрел радиоуправляемые часы?

По словам Майкла Ломбарди из NIST, одного из мировых авторитетов в области радиоуправляемых часов: «Нет единого мнения о том, кто изобрел первый RCC, который мог синхронизироваться с беспроводным сигналом». Он предполагает, что первым таким устройством мог быть горофон, изобретенный Фрэнком Хоуп-Джонсом (1887–1819 гг.).50) и продавался с 1913 года его Synchronome Company в Лондоне, Англия.

Я просмотрел множество патентов, касающихся RCC, в базе данных Ведомства США по патентам и товарным знакам, и самый ранний из найденных мной был подан 24 марта 1921 г. (выдан 5 февраля 1925 г.) Таддеусом Каснером для Radio Electric Clock Corporation of New York City. . Каснер объясняет, что его изобретение относится к «…механизму, с помощью которого часы могут периодически корректироваться электрическими импульсами, передаваемыми через пространство… [с помощью] волн Герца [то, что мы сейчас называем радиоволнами]…» Вы можете прочитайте полное описание и просмотрите многочисленные подробные чертежи (включая показанный здесь) в патенте США: № 1,575,09.6: Механизм синхронизации часов (через патенты Google).

Работа: Один из рисунков первых радиоуправляемых часов Таддеуса Каснера. Он отсчитывает время с помощью традиционного зубчатого механизма (который я примерно обозначил синим цветом), но также использует электромагниты (красные), управляемые радиосигналами, чтобы поддерживать правильное время. Работа предоставлена ​​Управлением по патентам и товарным знакам США.

Могут ли часы быть такими точными?

Теперь мы можем определять время с невероятной степенью точности — наносекунды или две каждый день. Хотя вы можете подумать, что это замечательно, это просто подменяет одну проблему другой. В прошлые времена, проблема заключалась в том, что мы не могли определить время достаточно хорошо, чтобы не отставать от «естественная точность» реального мира. Итак, пока небеса вращались, и планеты кружились вокруг Солнца, наши часы с трудом следите за временем так же эффективно, как естественные часы высоко в небе.

Сегодня, по иронии судьбы, все наоборот. Теперь мы определяем время не с точки зрения движущихся планет, но с использованием колеблющихся атомов. С 1967 г. второй был определяется как 9 192 631 770 колебаний атома цезия-133 между двумя энергетическими состояниями (по причинам, которые мы видели выше). Следите за временем с помощью атомных часов (как различных национальных теперь это делают организации по стандартизации), и вы обнаружите, что звезды и планеты постепенно сбиваются с курса, потому что они не движутся достаточно точно! Скорость вращения Земли непостоянна, т.к. пример: у него есть случайные блики, и он постепенно замедляется. Все это значит, что мы должны «подправить» нашу сверхточную атомную часы, время от времени, так что они идут в ногу с гораздо меньшим точный мир вокруг нас. Мы делаем это, добавляя время от времени «прыгнуть секунд» к официальному, научно измеренному мировому времени (Международное атомное время, TAI), чтобы оно всегда соответствовало официальное время, которое люди фактически используют (Всемирное координированное время, УНИВЕРСАЛЬНОЕ ГЛОБАЛЬНОЕ ВРЕМЯ).

Краткая история атомного времени

Фото: Ранний электромеханический механизм для синхронизации часов с помощью радиоуправления, разработанный Бюро стандартов Данмора США. Фото Харриса и Юинга любезно предоставлено Библиотекой Конгресса США.

  • 1879: Британский физик Лорд Кельвин (Уильям Томсон) предлагает что энергетические переходы атомов натрия и водорода могут быть используется для обозначения времени.
  • 1937: Американский физик Исидор Раби впервые применил метод атомно-лучевого магнитного резонанса (ABMR), в котором используется магнетизм. измерять свойства атома. Работа приносит ему 1944 Нобелевская премия по физике.
  • 1945: Раби предлагает, как можно построить практичные атомные часы.
  • 1949: Ученик и сотрудник Раби Норман Рэмси развивает и совершенствует метод Раби ABMR с открытиями, которые постепенно приводят к разработке цезиевых атомных часов. За эту работу Рэмси позже был удостоен Нобелевской премии по физике 1989 года.
  • 1949: Национальное бюро стандартов США (официальный орган по стандартизации, переименованный в Национальный институт стандартов и Технология, NIST, в 1988) построил первые в мире атомные часы. с помощью газообразного аммиака и мазера (микроволнового лазера). Это было не очень точно, но это доказывает, что атомные часы можно построить.
  • 1952: NBS строит прототип цезиевых атомных часов NBS-1. политический проблемы останавливают дальнейшие исследования.
  • 1953: Тем временем в Национальной физической лаборатории Великобритании. (британский эквивалент NBS/NIST), Louis Essen и Jack Parry начать работу над атомным хронометражем.
  • 1955: Эссен и Пэрри создают первый высокоточный прибор для измерения цезия. атомные часы, цезий-1.
  • 1956/1958: Атомихрон, первые коммерческие атомные часы, идут дальше распродажа.
  • 1959: Усовершенствованные часы Эссена и Пэрри, Цезий-2, могут определять время до с неслыханной точностью в одну секунду за 2000 лет.
  • 1967: Международная система единиц (СИ) пересмотрена, чтобы определить второй как «продолжительность 9 192 631 770 периодов излучение, соответствующее переходу между двумя сверхтонкими уровней основного состояния атома цезия-133». времени в истории человечества, измерение времени больше не основано на движение звезд и планет.
  • 1993: NIST построил NIST-7, атомные часы на цезиевом луче, используемые для официальный хронометраж в США до 1999 года.
  • 1999: сборки NIST NIST-F1, замена NIST-7, которая в 10 раз точнее. Основанный на технологии цезиевого фонтана, он с точностью до одной секунды за 100 миллионов лет.

Узнайте больше

На этом веб-сайте

  • Инструменты, инструменты и измерения
  • Часы с маятником
  • Часы кварцевые
  • Радиоуправление и пульт дистанционного управления

На других сайтах

  • WWVB Радиоуправляемые часы Вводная страница Национального института стандартов и технологий (NIST).
  • Радиоуправляемые часы от Майкл А. Ломбарди, Национальный институт стандартов и технологий (NIST): Это более длинное, подробное и интересное введение в принципы работы RCC. Технология восходит к радиоэкспериментам Маркони в начале 20-го века! (формат PDF, около 1 МБ).
  • Атомные часы с цезиевым фонтаном NIST-F1: основной стандарт времени и частоты для США: хороший обзор самых важных часов США.
  • Радиосигнал времени MSF: официальное объяснение Национальной физической лаборатории о том, как работает британский сигнал времени MSF.
  • Краткая история атомных часов в NIST: удобная хронология развития атомных часов в Соединенных Штатах.
  • Атомные часы: Музей науки Великобритании рассказывает историю атомных часов с британской точки зрения (с большей заслугой Эссена). [Архивировано через Wayback Machine.]
  • Oral-History: Norman Ramsey (1995): захватывающий взгляд на разработку атомных часов от одного из их пионеров.

Книги

  • WWVB Радиоуправляемые часы: рекомендуемая практика для производителей и потребителей Майкл А. Ломбарди. Официальное руководство NIST по разработке часов, использующих трансляции WWVB для хронометража. (формат PDF)
  • Время: от вращения Земли к атомной физике Деннис Д. Маккарти, П. Кеннет Зайдельманн. Cambridge University Press, 2018. Подробное научное исследование времени и хронометража.
  • Квантовый ритм: принципы и применение атомных часов Ф.Г. Главный. Спрингер, 2007.
  • .

Новостные статьи

  • Самая важная радиостанция, о которой вы никогда не слышали Отметки 50 лет в эфире Джо Хэнсона, Wired, 2 июля 2013 г. В ознаменование первых полувека WWVB, радиостанции, работающей с сигналом времени. по НИСТ.
  • Изменение времени знаменует собой конец эпохи: BBC News, 25 марта 2007 г. Как радиоуправляемые часы, использующие сигналы времени MSF, обеспечивают синхронизацию в Британии.
  • Технология сбрасывает часы , Джо Хэнсон, Wired, 2 июля 2013 г. Отмечает первые полвека WWVB, радиостанции сигналов времени, управляемой NIST.
  • Как это работает: часы, которые не пропустят ни секунды за 20 миллионов лет, Кэтрин Гринман, The New York Times, 17 января 2002 г.

Пожалуйста, НЕ копируйте наши статьи в блоги и другие веб-сайты.

Статьи с этого веб-сайта зарегистрированы в Бюро регистрации авторских прав США. Копирование или иное использование зарегистрированных произведений без разрешения, удаление этого или других уведомлений об авторских правах и/или нарушение смежных прав может повлечь за собой серьезные гражданские или уголовные санкции.

Авторские права на текст © Chris Woodford 2009, 2021. Все права защищены. Полное уведомление об авторских правах и условия использования.

Подпишитесь на нас

Оцените эту страницу

Пожалуйста, оцените эту страницу или оставьте отзыв, и я сделаю пожертвование WaterAid.

Сохранить или поделиться этой страницей

Нажмите CTRL + D, чтобы добавить эту страницу в закладки на будущее или рассказать о ней друзьям:

Цитировать эту страницу

Вудфорд, Крис. (2009/2021) Радиоуправляемые и атомные часы. Получено с https://www.explainthatstuff.com/howradiocontrolclockswork.html. [Доступ (вставьте дату здесь)]

Подробнее на нашем веб-сайте…

  • Связь
  • Компьютеры
  • Электричество и электроника
  • Энергия
  • Машиностроение
  • Окружающая среда

  • Гаджеты
  • Домашняя жизнь
  • Материалы
  • Наука
  • Инструменты и инструменты
  • Транспорт

↑ Вернуться к началу

Как работают радиоуправляемые и атомные часы

Как работают радиоуправляемые и атомные часы — Объясните этот материал

Вы здесь: Домашняя страница > Инструменты, инструменты и измерения > Радиоуправляемые и атомные часы

  • Дом
  • индекс А-Я
  • Случайная статья
  • Хронология
  • Учебное пособие
  • О нас
  • Конфиденциальность и файлы cookie

Реклама

Произведение искусства: часы и часы, синхронизированные с помощью радиосигналов, означают, что каждый может владеть часами, такими же точными, как атомные часы. Радиоуправляемые часы были популяризированы такими компаниями, как Junghans, в конце 1980-х — начале 1990-х годов. Сегодня их изготавливают многие разные производители, и во всем мире их используют миллионы.

Содержание

  1. Что такое RCC?
  2. Что такое атомные часы?
  3. Как работают атомные часы?
  4. Кто изобрел радиоуправляемые часы?
  5. Могут ли часы быть такими точными?
  6. Краткая история атомного времени

Что такое RCC?

Обычные часы или наручные часы представляют собой счетчик времени устройство, которое суммирует количество секунд, минут, часов и дней, прошло. Но на самом деле он не знает, который час, пока вы не скажете это: это не хронометр , если только вы не установите для него значение подходящее время для начала. С радиоуправляемыми часами (RCC) дело обстоит иначе. Это похоже на обычные электронные часы или часы, но они имеют два дополнительных компонента: антенна, принимающая радиосигналы, и схема, расшифровывает их. Схема использует радиосигналы для определения правильное время и регулирует время, отображаемое часами или часами соответственно. В отличие от обычных часов, RCC всегда знает, что время настало — вам никогда не придется об этом говорить!

Фото: Базовая концепция радиоуправляемых часов ПКР: радиопередатчик сотни или в тысячах км/милях от вашего дома (представленного здесь обычным серебряным радиоприемником) излучает регулярные сигналы на ваши кварцевые часы или часы, чтобы следить за временем.

Радиосигналы исходят от уникальной радиостанции, которая не транслирует ни слова, ни музыку. Там нет диджея и нет раздражающего реклама автострахования. Все передачи станции время — снова и снова — в виде специального кода, который только радиоуправляемые часы могут понять. В Соединенных Штатах эти сигналы времени передаются станцией под названием WWVB эксплуатируется Национальный институт стандартов и технологий (NIST) с базы недалеко от форта Коллинз, Колорадо. (В других странах есть эквивалентные радиостанции. В Великобритании, например, станция называется MSF и управляется Национальным Физическая лаборатория, а китайская станция называется BPC и транслируется Национальным центром службы времени.) Временной код NIST содержит основные время и дату, будь то високосный год, будь то переход на летнее время и т. д., и на это уходит около минуты. транслируется целиком.

Большинство RCC синхронизируются с сигналом вещания времени один раз. днем, ночью, хотя некоторые проверяют себя каждые несколько часов. Как правило, это дает им точность лучше, чем плюс-минус полсекунды (±0,5 с) в день. Еще одним преимуществом является то, что они автоматически корректировать себя на летнее время, високосные годы, месяцы с разное количество дней и так далее.

Совершенно очевидно, что RCC будет настолько точным, насколько сигналы времени, которые он использует для саморегуляции. Как вы можете быть уверены это точно? Радиостанции сигнала времени работали в разные страны транслируют UTC (Всемирное координированное время), официально согласованное время, используемое во всем мире, которое неофициально известно как GMT. (Время по Гринвичу). Всемирное координированное время поддерживается сотнями атомных часов. (самые точные в мире хронометры) по всему миру, все из которых синхронизированы друг с другом. Это потому что радио ПКР сигналы основаны на времени, хранимом атомными часами, которые вы иногда см. производителей RCC, описывающих свою продукцию как «атомные» часы и часы (хотя на самом деле это не так).

Рекламные ссылки

Что такое атомные часы?

Атомные часы на самом деле кварцевые, такие же, как те, которые вы иметь дома. Разница в том, что обычные кварцевые часы полагаются чисто по колебаниям своего кристалла кварца считать секунды. Как мы уже видели, частота колебаний кварца равна зависит от таких вещей, как температура окружающей среды, поэтому, хотя кварц часы, как правило, очень точные, они не обязательно показывают время, поскольку ну как вы думаете. Напротив, атомные часы имеют дополнительный механизм — пульсирующие атомы — который он использует для поддержания обычного кварцевые часы со временем.

Фото: До изобретения атомных часов использовались высокоточные кварцевые часы, подобные этим. как «стандарты времени», с которыми можно было синхронизировать другие часы. Это кварцевый стандарт времени 1941 года, который использовался в Соединенных Штатах до 1949 года, в том числе во время Второй мировой войны, когда он помог синхронизировать вооруженные силы по всему миру. Фото предоставлено цифровыми коллекциями Национального института стандартов и технологий, Гейтерсбург, Мэриленд, 20899.

Цезиевые атомные часы

Этот атомарный механизм основан на идее, что атомы электроны в определенных энергетических состояниях. Когда атом поглощает энергию, электроны переходят в более высокие энергетические состояния и становятся нестабильными. Затем они выделяют ту же энергию, что и фотоны света (или какой-то другой вид электромагнитное излучение, такое как рентгеновские лучи или радиоволны), возвращение в исходное или основное состояние. Атомы цезия, используемые во многих атомные часы имеют 55 электронов, расположенных на орбиталях. Очень самый внешний электрон может колебаться между двумя различными энергетическими состояниями путем вращения двумя немного разными способами. При смещении от выше к более низкому из этих состояний, он испускает фотон, который соответствует микроволнам с частотой ровно 9192 631 770 Гц (примерно 9,2 миллиарда герц или 9,2 гигагерца). значит может стимулироваться от низшего к высшему состоянию именно одинаковые микроволновки. Мы можем использовать этот интересный факт, чтобы кварцевые часы шли очень точно.

Фото: Атомные часы с цезиевым фонтаном NIST-F1: удивительно точные часы, по которым настраиваются почти все остальные часы в Соединенных Штатах! Фото предоставлено физической лабораторией Национального института стандартов и технологий (NIST).

В цезиевых атомных часах есть кварцевый генератор, настроенный на точно такая же частота, 9 192 631 770 Гц, которая делает микроволны и стреляет ими по группе атомов цезия. Если его частота правильно, и совсем не дрейфовала, у этих микроволновок будет точно нужное количество энергии, чтобы сдвинуть электроны в атомы в более высокое энергетическое состояние. Магнитный детектор в часах измеряет, сколько атомов находится в более высоких и более низких энергетических состояниях. Если большинство находится в более высоком состоянии, это означает, что большинство были возбуждены волны от кварцевого генератора. И это означает, что эти волны имеют правильную частоту, так что кварцевый генератор должен правильно показывать время. Однако, если атомы находятся в основном в более низкое состояние, это означает, что осциллятор отклонился от своего правильную частоту и не отдает нужное количество энергии продвигают электроны в атомах цезия. Механизм обратной связи в часы обнаруживают это и регулируют частоту генератора так, чтобы снова правильно. Таким образом, кварцевый генератор постоянно регулируется, поэтому он всегда точно установлен на 9,192 631 770 Гц. Ан электронная схема преобразует эту точную частоту в одну в секунду импульсы, которые можно использовать для управления относительно обычными кварцевыми часами механизм с удивительной точностью. «Удивительно» в данном случае означает именно это: лучшие атомные часы имеют точность в пределах 2 наносекунд в сутки, или одна секунда за 1,4 миллиона лет!

Другие типы атомных часов

Другие атомные часы работают в целом таким же образом, но с использованием атомов различных газов для регулирования кварцевого генератора. В водороде часы, атомы газообразного водорода стимулируются микроволновый лазер (мазер), но они менее практичны, потому что водород — довольно жесткий газ для содержания. Рубидиевые часы проще, а значит, компактнее и портативнее; они используют микроволновки возбудить атомы в рубидиевом стекле. Самый передовой в мире атомные часы, такие как NIST-7 в Национальном институте стандартов и технологии в Боулдере, штат Колорадо, используют так называемые атомные фонтаны. Они используют шесть лазерных лучей, чтобы содержать атомы цезия, круто почти до абсолютного нуля, подбросьте их вверх и дайте им упасть обратно вниз под действием силы тяжести (отсюда и название «атомный фонтан»). Этот процесс заставляет их колебаться между двумя точными энергетическими состояниями. которые можно измерить, в целом аналогично тому, как мы исследовали выше, и используется, чтобы держать кварцевые часы в точное время.

Как работают атомные часы?

  1. На одном конце часов печь (красная) нагревает кусок металлического цезия, так что атомы цезия выкипают из него. Атомы находятся либо в невозбужденном основном состоянии (оранжевый), либо в возбужденном состоянии (желтый).
  2. Магнитный фильтр на одном конце печи пропускает только невозбужденные атомы (оранжевые).
  3. Невозбужденные атомы попадают в камеру, называемую микроволновой полостью . Здесь они бомбардируются микроволнами, управляемыми кварцевым генератором (зеленый, 6), теоретически настроенным на магическую частоту 9.,192 631 770 Гц.
  4. Если кварцевый генератор работает именно на этой частоте, то большая часть невозбужденных атомов цезия перейдет в свое возбужденное состояние. В противном случае, гораздо меньше будет возбуждено. Второй магнитный фильтр пропускает только возбужденные атомы.
  5. Детектор измеряет количество возбужденных атомов.
  6. Детектор возвращает сигнал на микроволновый генератор (зеленый), постоянно регулируя его частоту, чтобы обеспечить возбуждение максимального количества атомов. Это гарантирует, что частота генератора всегда будет как можно ближе к 9,192 631 770 Гц.
  7. Электронная делительная схема (синяя) преобразует этот высокочастотный сигнал в низкочастотный сигнал, который может управлять довольно обычным кварцевым часовым механизмом.
  8. Цифровой дисплей (серый), подключенный к схеме, показывает точное атомное время.

Кто изобрел радиоуправляемые часы?

По словам Майкла Ломбарди из NIST, одного из мировых авторитетов в области радиоуправляемых часов: «Нет единого мнения о том, кто изобрел первый RCC, который мог синхронизироваться с беспроводным сигналом». Он предполагает, что первым таким устройством мог быть горофон, изобретенный Фрэнком Хоуп-Джонсом (1887–1819 гг.).50) и продавался с 1913 года его Synchronome Company в Лондоне, Англия.

Я просмотрел множество патентов, касающихся RCC, в базе данных Ведомства США по патентам и товарным знакам, и самый ранний из найденных мной был подан 24 марта 1921 г. (выдан 5 февраля 1925 г.) Таддеусом Каснером для Radio Electric Clock Corporation of New York City. . Каснер объясняет, что его изобретение относится к «…механизму, с помощью которого часы могут периодически корректироваться электрическими импульсами, передаваемыми через пространство… [с помощью] волн Герца [то, что мы сейчас называем радиоволнами]…» Вы можете прочитайте полное описание и просмотрите многочисленные подробные чертежи (включая показанный здесь) в патенте США: № 1,575,09.6: Механизм синхронизации часов (через патенты Google).

Работа: Один из рисунков первых радиоуправляемых часов Таддеуса Каснера. Он отсчитывает время с помощью традиционного зубчатого механизма (который я примерно обозначил синим цветом), но также использует электромагниты (красные), управляемые радиосигналами, чтобы поддерживать правильное время. Работа предоставлена ​​Управлением по патентам и товарным знакам США.

Могут ли часы быть такими точными?

Теперь мы можем определять время с невероятной степенью точности — наносекунды или две каждый день. Хотя вы можете подумать, что это замечательно, это просто подменяет одну проблему другой. В прошлые времена, проблема заключалась в том, что мы не могли определить время достаточно хорошо, чтобы не отставать от «естественная точность» реального мира. Итак, пока небеса вращались, и планеты кружились вокруг Солнца, наши часы с трудом следите за временем так же эффективно, как естественные часы высоко в небе.

Сегодня, по иронии судьбы, все наоборот. Теперь мы определяем время не с точки зрения движущихся планет, но с использованием колеблющихся атомов. С 1967 г. второй был определяется как 9 192 631 770 колебаний атома цезия-133 между двумя энергетическими состояниями (по причинам, которые мы видели выше). Следите за временем с помощью атомных часов (как различных национальных теперь это делают организации по стандартизации), и вы обнаружите, что звезды и планеты постепенно сбиваются с курса, потому что они не движутся достаточно точно! Скорость вращения Земли непостоянна, т.к. пример: у него есть случайные блики, и он постепенно замедляется. Все это значит, что мы должны «подправить» нашу сверхточную атомную часы, время от времени, так что они идут в ногу с гораздо меньшим точный мир вокруг нас. Мы делаем это, добавляя время от времени «прыгнуть секунд» к официальному, научно измеренному мировому времени (Международное атомное время, TAI), чтобы оно всегда соответствовало официальное время, которое люди фактически используют (Всемирное координированное время, УНИВЕРСАЛЬНОЕ ГЛОБАЛЬНОЕ ВРЕМЯ).

Краткая история атомного времени

Фото: Ранний электромеханический механизм для синхронизации часов с помощью радиоуправления, разработанный Бюро стандартов Данмора США. Фото Харриса и Юинга любезно предоставлено Библиотекой Конгресса США.

  • 1879: Британский физик Лорд Кельвин (Уильям Томсон) предлагает что энергетические переходы атомов натрия и водорода могут быть используется для обозначения времени.
  • 1937: Американский физик Исидор Раби впервые применил метод атомно-лучевого магнитного резонанса (ABMR), в котором используется магнетизм. измерять свойства атома. Работа приносит ему 1944 Нобелевская премия по физике.
  • 1945: Раби предлагает, как можно построить практичные атомные часы.
  • 1949: Ученик и сотрудник Раби Норман Рэмси развивает и совершенствует метод Раби ABMR с открытиями, которые постепенно приводят к разработке цезиевых атомных часов. За эту работу Рэмси позже был удостоен Нобелевской премии по физике 1989 года.
  • 1949: Национальное бюро стандартов США (официальный орган по стандартизации, переименованный в Национальный институт стандартов и Технология, NIST, в 1988) построил первые в мире атомные часы. с помощью газообразного аммиака и мазера (микроволнового лазера). Это было не очень точно, но это доказывает, что атомные часы можно построить.
  • 1952: NBS строит прототип цезиевых атомных часов NBS-1. политический проблемы останавливают дальнейшие исследования.
  • 1953: Тем временем в Национальной физической лаборатории Великобритании. (британский эквивалент NBS/NIST), Louis Essen и Jack Parry начать работу над атомным хронометражем.
  • 1955: Эссен и Пэрри создают первый высокоточный прибор для измерения цезия. атомные часы, цезий-1.
  • 1956/1958: Атомихрон, первые коммерческие атомные часы, идут дальше распродажа.
  • 1959: Усовершенствованные часы Эссена и Пэрри, Цезий-2, могут определять время до с неслыханной точностью в одну секунду за 2000 лет.
  • 1967: Международная система единиц (СИ) пересмотрена, чтобы определить второй как «продолжительность 9 192 631 770 периодов излучение, соответствующее переходу между двумя сверхтонкими уровней основного состояния атома цезия-133». времени в истории человечества, измерение времени больше не основано на движение звезд и планет.
  • 1993: NIST построил NIST-7, атомные часы на цезиевом луче, используемые для официальный хронометраж в США до 1999 года.
  • 1999: сборки NIST NIST-F1, замена NIST-7, которая в 10 раз точнее. Основанный на технологии цезиевого фонтана, он с точностью до одной секунды за 100 миллионов лет.

Узнайте больше

На этом веб-сайте

  • Инструменты, инструменты и измерения
  • Часы с маятником
  • Часы кварцевые
  • Радиоуправление и пульт дистанционного управления

На других сайтах

  • WWVB Радиоуправляемые часы Вводная страница Национального института стандартов и технологий (NIST).
  • Радиоуправляемые часы от Майкл А. Ломбарди, Национальный институт стандартов и технологий (NIST): Это более длинное, подробное и интересное введение в принципы работы RCC. Технология восходит к радиоэкспериментам Маркони в начале 20-го века! (формат PDF, около 1 МБ).
  • Атомные часы с цезиевым фонтаном NIST-F1: основной стандарт времени и частоты для США: хороший обзор самых важных часов США.
  • Радиосигнал времени MSF: официальное объяснение Национальной физической лаборатории о том, как работает британский сигнал времени MSF.
  • Краткая история атомных часов в NIST: удобная хронология развития атомных часов в Соединенных Штатах.
  • Атомные часы: Музей науки Великобритании рассказывает историю атомных часов с британской точки зрения (с большей заслугой Эссена). [Архивировано через Wayback Machine.]
  • Oral-History: Norman Ramsey (1995): захватывающий взгляд на разработку атомных часов от одного из их пионеров.

Книги

  • WWVB Радиоуправляемые часы: рекомендуемая практика для производителей и потребителей Майкл А. Ломбарди. Официальное руководство NIST по разработке часов, использующих трансляции WWVB для хронометража. (формат PDF)
  • Время: от вращения Земли к атомной физике Деннис Д. Маккарти, П. Кеннет Зайдельманн. Cambridge University Press, 2018. Подробное научное исследование времени и хронометража.
  • Квантовый ритм: принципы и применение атомных часов Ф.Г. Главный. Спрингер, 2007.
  • .

Новостные статьи

  • Самая важная радиостанция, о которой вы никогда не слышали Отметки 50 лет в эфире Джо Хэнсона, Wired, 2 июля 2013 г. В ознаменование первых полувека WWVB, радиостанции, работающей с сигналом времени. по НИСТ.
  • Изменение времени знаменует собой конец эпохи: BBC News, 25 марта 2007 г. Как радиоуправляемые часы, использующие сигналы времени MSF, обеспечивают синхронизацию в Британии.
  • Технология сбрасывает часы , Джо Хэнсон, Wired, 2 июля 2013 г. Отмечает первые полвека WWVB, радиостанции сигналов времени, управляемой NIST.
  • Как это работает: часы, которые не пропустят ни секунды за 20 миллионов лет, Кэтрин Гринман, The New York Times, 17 января 2002 г.

Пожалуйста, НЕ копируйте наши статьи в блоги и другие веб-сайты.

Статьи с этого веб-сайта зарегистрированы в Бюро регистрации авторских прав США. Копирование или иное использование зарегистрированных произведений без разрешения, удаление этого или других уведомлений об авторских правах и/или нарушение смежных прав может повлечь за собой серьезные гражданские или уголовные санкции.

Авторские права на текст © Chris Woodford 2009, 2021. Все права защищены. Полное уведомление об авторских правах и условия использования.

Подпишитесь на нас

Оцените эту страницу

Пожалуйста, оцените эту страницу или оставьте отзыв, и я сделаю пожертвование WaterAid.

Сохранить или поделиться этой страницей

Нажмите CTRL + D, чтобы добавить эту страницу в закладки на будущее или рассказать о ней друзьям:

Цитировать эту страницу

Вудфорд, Крис. (2009/2021) Радиоуправляемые и атомные часы. Получено с https://www.explainthatstuff.com/howradiocontrolclockswork.html. [Доступ (вставьте дату здесь)]

Подробнее на нашем веб-сайте…

  • Связь
  • Компьютеры
  • Электричество и электроника
  • Энергия
  • Машиностроение
  • Окружающая среда

  • Гаджеты
  • Домашняя жизнь
  • Материалы
  • Наука
  • Инструменты и инструменты
  • Транспорт

↑ Вернуться к началу

Как работают радиоуправляемые и атомные часы

Как работают радиоуправляемые и атомные часы — Объясните этот материал

Вы здесь: Домашняя страница > Инструменты, инструменты и измерения > Радиоуправляемые и атомные часы

  • Дом
  • индекс А-Я
  • Случайная статья
  • Хронология
  • Учебное пособие
  • О нас
  • Конфиденциальность и файлы cookie

Реклама

Произведение искусства: часы и часы, синхронизированные с помощью радиосигналов, означают, что каждый может владеть часами, такими же точными, как атомные часы. Радиоуправляемые часы были популяризированы такими компаниями, как Junghans, в конце 1980-х — начале 1990-х годов. Сегодня их изготавливают многие разные производители, и во всем мире их используют миллионы.

Содержание

  1. Что такое RCC?
  2. Что такое атомные часы?
  3. Как работают атомные часы?
  4. Кто изобрел радиоуправляемые часы?
  5. Могут ли часы быть такими точными?
  6. Краткая история атомного времени

Что такое RCC?

Обычные часы или наручные часы представляют собой счетчик времени устройство, которое суммирует количество секунд, минут, часов и дней, прошло. Но на самом деле он не знает, который час, пока вы не скажете это: это не хронометр , если только вы не установите для него значение подходящее время для начала. С радиоуправляемыми часами (RCC) дело обстоит иначе. Это похоже на обычные электронные часы или часы, но они имеют два дополнительных компонента: антенна, принимающая радиосигналы, и схема, расшифровывает их. Схема использует радиосигналы для определения правильное время и регулирует время, отображаемое часами или часами соответственно. В отличие от обычных часов, RCC всегда знает, что время настало — вам никогда не придется об этом говорить!

Фото: Базовая концепция радиоуправляемых часов ПКР: радиопередатчик сотни или в тысячах км/милях от вашего дома (представленного здесь обычным серебряным радиоприемником) излучает регулярные сигналы на ваши кварцевые часы или часы, чтобы следить за временем.

Радиосигналы исходят от уникальной радиостанции, которая не транслирует ни слова, ни музыку. Там нет диджея и нет раздражающего реклама автострахования. Все передачи станции время — снова и снова — в виде специального кода, который только радиоуправляемые часы могут понять. В Соединенных Штатах эти сигналы времени передаются станцией под названием WWVB эксплуатируется Национальный институт стандартов и технологий (NIST) с базы недалеко от форта Коллинз, Колорадо. (В других странах есть эквивалентные радиостанции. В Великобритании, например, станция называется MSF и управляется Национальным Физическая лаборатория, а китайская станция называется BPC и транслируется Национальным центром службы времени.) Временной код NIST содержит основные время и дату, будь то високосный год, будь то переход на летнее время и т. д., и на это уходит около минуты. транслируется целиком.

Большинство RCC синхронизируются с сигналом вещания времени один раз. днем, ночью, хотя некоторые проверяют себя каждые несколько часов. Как правило, это дает им точность лучше, чем плюс-минус полсекунды (±0,5 с) в день. Еще одним преимуществом является то, что они автоматически корректировать себя на летнее время, високосные годы, месяцы с разное количество дней и так далее.

Совершенно очевидно, что RCC будет настолько точным, насколько сигналы времени, которые он использует для саморегуляции. Как вы можете быть уверены это точно? Радиостанции сигнала времени работали в разные страны транслируют UTC (Всемирное координированное время), официально согласованное время, используемое во всем мире, которое неофициально известно как GMT. (Время по Гринвичу). Всемирное координированное время поддерживается сотнями атомных часов. (самые точные в мире хронометры) по всему миру, все из которых синхронизированы друг с другом. Это потому что радио ПКР сигналы основаны на времени, хранимом атомными часами, которые вы иногда см. производителей RCC, описывающих свою продукцию как «атомные» часы и часы (хотя на самом деле это не так).

Рекламные ссылки

Что такое атомные часы?

Атомные часы на самом деле кварцевые, такие же, как те, которые вы иметь дома. Разница в том, что обычные кварцевые часы полагаются чисто по колебаниям своего кристалла кварца считать секунды. Как мы уже видели, частота колебаний кварца равна зависит от таких вещей, как температура окружающей среды, поэтому, хотя кварц часы, как правило, очень точные, они не обязательно показывают время, поскольку ну как вы думаете. Напротив, атомные часы имеют дополнительный механизм — пульсирующие атомы — который он использует для поддержания обычного кварцевые часы со временем.

Фото: До изобретения атомных часов использовались высокоточные кварцевые часы, подобные этим. как «стандарты времени», с которыми можно было синхронизировать другие часы. Это кварцевый стандарт времени 1941 года, который использовался в Соединенных Штатах до 1949 года, в том числе во время Второй мировой войны, когда он помог синхронизировать вооруженные силы по всему миру. Фото предоставлено цифровыми коллекциями Национального института стандартов и технологий, Гейтерсбург, Мэриленд, 20899.

Цезиевые атомные часы

Этот атомарный механизм основан на идее, что атомы электроны в определенных энергетических состояниях. Когда атом поглощает энергию, электроны переходят в более высокие энергетические состояния и становятся нестабильными. Затем они выделяют ту же энергию, что и фотоны света (или какой-то другой вид электромагнитное излучение, такое как рентгеновские лучи или радиоволны), возвращение в исходное или основное состояние. Атомы цезия, используемые во многих атомные часы имеют 55 электронов, расположенных на орбиталях. Очень самый внешний электрон может колебаться между двумя различными энергетическими состояниями путем вращения двумя немного разными способами. При смещении от выше к более низкому из этих состояний, он испускает фотон, который соответствует микроволнам с частотой ровно 9192 631 770 Гц (примерно 9,2 миллиарда герц или 9,2 гигагерца). значит может стимулироваться от низшего к высшему состоянию именно одинаковые микроволновки. Мы можем использовать этот интересный факт, чтобы кварцевые часы шли очень точно.

Фото: Атомные часы с цезиевым фонтаном NIST-F1: удивительно точные часы, по которым настраиваются почти все остальные часы в Соединенных Штатах! Фото предоставлено физической лабораторией Национального института стандартов и технологий (NIST).

В цезиевых атомных часах есть кварцевый генератор, настроенный на точно такая же частота, 9 192 631 770 Гц, которая делает микроволны и стреляет ими по группе атомов цезия. Если его частота правильно, и совсем не дрейфовала, у этих микроволновок будет точно нужное количество энергии, чтобы сдвинуть электроны в атомы в более высокое энергетическое состояние. Магнитный детектор в часах измеряет, сколько атомов находится в более высоких и более низких энергетических состояниях. Если большинство находится в более высоком состоянии, это означает, что большинство были возбуждены волны от кварцевого генератора. И это означает, что эти волны имеют правильную частоту, так что кварцевый генератор должен правильно показывать время. Однако, если атомы находятся в основном в более низкое состояние, это означает, что осциллятор отклонился от своего правильную частоту и не отдает нужное количество энергии продвигают электроны в атомах цезия. Механизм обратной связи в часы обнаруживают это и регулируют частоту генератора так, чтобы снова правильно. Таким образом, кварцевый генератор постоянно регулируется, поэтому он всегда точно установлен на 9,192 631 770 Гц. Ан электронная схема преобразует эту точную частоту в одну в секунду импульсы, которые можно использовать для управления относительно обычными кварцевыми часами механизм с удивительной точностью. «Удивительно» в данном случае означает именно это: лучшие атомные часы имеют точность в пределах 2 наносекунд в сутки, или одна секунда за 1,4 миллиона лет!

Другие типы атомных часов

Другие атомные часы работают в целом таким же образом, но с использованием атомов различных газов для регулирования кварцевого генератора. В водороде часы, атомы газообразного водорода стимулируются микроволновый лазер (мазер), но они менее практичны, потому что водород — довольно жесткий газ для содержания. Рубидиевые часы проще, а значит, компактнее и портативнее; они используют микроволновки возбудить атомы в рубидиевом стекле. Самый передовой в мире атомные часы, такие как NIST-7 в Национальном институте стандартов и технологии в Боулдере, штат Колорадо, используют так называемые атомные фонтаны. Они используют шесть лазерных лучей, чтобы содержать атомы цезия, круто почти до абсолютного нуля, подбросьте их вверх и дайте им упасть обратно вниз под действием силы тяжести (отсюда и название «атомный фонтан»). Этот процесс заставляет их колебаться между двумя точными энергетическими состояниями. которые можно измерить, в целом аналогично тому, как мы исследовали выше, и используется, чтобы держать кварцевые часы в точное время.

Как работают атомные часы?

  1. На одном конце часов печь (красная) нагревает кусок металлического цезия, так что атомы цезия выкипают из него. Атомы находятся либо в невозбужденном основном состоянии (оранжевый), либо в возбужденном состоянии (желтый).
  2. Магнитный фильтр на одном конце печи пропускает только невозбужденные атомы (оранжевые).
  3. Невозбужденные атомы попадают в камеру, называемую микроволновой полостью . Здесь они бомбардируются микроволнами, управляемыми кварцевым генератором (зеленый, 6), теоретически настроенным на магическую частоту 9.,192 631 770 Гц.
  4. Если кварцевый генератор работает именно на этой частоте, то большая часть невозбужденных атомов цезия перейдет в свое возбужденное состояние. В противном случае, гораздо меньше будет возбуждено. Второй магнитный фильтр пропускает только возбужденные атомы.
  5. Детектор измеряет количество возбужденных атомов.
  6. Детектор возвращает сигнал на микроволновый генератор (зеленый), постоянно регулируя его частоту, чтобы обеспечить возбуждение максимального количества атомов. Это гарантирует, что частота генератора всегда будет как можно ближе к 9,192 631 770 Гц.
  7. Электронная делительная схема (синяя) преобразует этот высокочастотный сигнал в низкочастотный сигнал, который может управлять довольно обычным кварцевым часовым механизмом.
  8. Цифровой дисплей (серый), подключенный к схеме, показывает точное атомное время.

Кто изобрел радиоуправляемые часы?

По словам Майкла Ломбарди из NIST, одного из мировых авторитетов в области радиоуправляемых часов: «Нет единого мнения о том, кто изобрел первый RCC, который мог синхронизироваться с беспроводным сигналом». Он предполагает, что первым таким устройством мог быть горофон, изобретенный Фрэнком Хоуп-Джонсом (1887–1819 гг.).50) и продавался с 1913 года его Synchronome Company в Лондоне, Англия.

Я просмотрел множество патентов, касающихся RCC, в базе данных Ведомства США по патентам и товарным знакам, и самый ранний из найденных мной был подан 24 марта 1921 г. (выдан 5 февраля 1925 г.) Таддеусом Каснером для Radio Electric Clock Corporation of New York City. . Каснер объясняет, что его изобретение относится к «…механизму, с помощью которого часы могут периодически корректироваться электрическими импульсами, передаваемыми через пространство… [с помощью] волн Герца [то, что мы сейчас называем радиоволнами]…» Вы можете прочитайте полное описание и просмотрите многочисленные подробные чертежи (включая показанный здесь) в патенте США: № 1,575,09.6: Механизм синхронизации часов (через патенты Google).

Работа: Один из рисунков первых радиоуправляемых часов Таддеуса Каснера. Он отсчитывает время с помощью традиционного зубчатого механизма (который я примерно обозначил синим цветом), но также использует электромагниты (красные), управляемые радиосигналами, чтобы поддерживать правильное время. Работа предоставлена ​​Управлением по патентам и товарным знакам США.

Могут ли часы быть такими точными?

Теперь мы можем определять время с невероятной степенью точности — наносекунды или две каждый день. Хотя вы можете подумать, что это замечательно, это просто подменяет одну проблему другой. В прошлые времена, проблема заключалась в том, что мы не могли определить время достаточно хорошо, чтобы не отставать от «естественная точность» реального мира. Итак, пока небеса вращались, и планеты кружились вокруг Солнца, наши часы с трудом следите за временем так же эффективно, как естественные часы высоко в небе.

Сегодня, по иронии судьбы, все наоборот. Теперь мы определяем время не с точки зрения движущихся планет, но с использованием колеблющихся атомов. С 1967 г. второй был определяется как 9 192 631 770 колебаний атома цезия-133 между двумя энергетическими состояниями (по причинам, которые мы видели выше). Следите за временем с помощью атомных часов (как различных национальных теперь это делают организации по стандартизации), и вы обнаружите, что звезды и планеты постепенно сбиваются с курса, потому что они не движутся достаточно точно! Скорость вращения Земли непостоянна, т.к. пример: у него есть случайные блики, и он постепенно замедляется. Все это значит, что мы должны «подправить» нашу сверхточную атомную часы, время от времени, так что они идут в ногу с гораздо меньшим точный мир вокруг нас. Мы делаем это, добавляя время от времени «прыгнуть секунд» к официальному, научно измеренному мировому времени (Международное атомное время, TAI), чтобы оно всегда соответствовало официальное время, которое люди фактически используют (Всемирное координированное время, УНИВЕРСАЛЬНОЕ ГЛОБАЛЬНОЕ ВРЕМЯ).

Краткая история атомного времени

Фото: Ранний электромеханический механизм для синхронизации часов с помощью радиоуправления, разработанный Бюро стандартов Данмора США. Фото Харриса и Юинга любезно предоставлено Библиотекой Конгресса США.

  • 1879: Британский физик Лорд Кельвин (Уильям Томсон) предлагает что энергетические переходы атомов натрия и водорода могут быть используется для обозначения времени.
  • 1937: Американский физик Исидор Раби впервые применил метод атомно-лучевого магнитного резонанса (ABMR), в котором используется магнетизм. измерять свойства атома. Работа приносит ему 1944 Нобелевская премия по физике.
  • 1945: Раби предлагает, как можно построить практичные атомные часы.
  • 1949: Ученик и сотрудник Раби Норман Рэмси развивает и совершенствует метод Раби ABMR с открытиями, которые постепенно приводят к разработке цезиевых атомных часов. За эту работу Рэмси позже был удостоен Нобелевской премии по физике 1989 года.
  • 1949: Национальное бюро стандартов США (официальный орган по стандартизации, переименованный в Национальный институт стандартов и Технология, NIST, в 1988) построил первые в мире атомные часы. с помощью газообразного аммиака и мазера (микроволнового лазера). Это было не очень точно, но это доказывает, что атомные часы можно построить.
  • 1952: NBS строит прототип цезиевых атомных часов NBS-1. политический проблемы останавливают дальнейшие исследования.
  • 1953: Тем временем в Национальной физической лаборатории Великобритании. (британский эквивалент NBS/NIST), Louis Essen и Jack Parry начать работу над атомным хронометражем.
  • 1955: Эссен и Пэрри создают первый высокоточный прибор для измерения цезия. атомные часы, цезий-1.
  • 1956/1958: Атомихрон, первые коммерческие атомные часы, идут дальше распродажа.
  • 1959: Усовершенствованные часы Эссена и Пэрри, Цезий-2, могут определять время до с неслыханной точностью в одну секунду за 2000 лет.
  • 1967: Международная система единиц (СИ) пересмотрена, чтобы определить второй как «продолжительность 9 192 631 770 периодов излучение, соответствующее переходу между двумя сверхтонкими уровней основного состояния атома цезия-133». времени в истории человечества, измерение времени больше не основано на движение звезд и планет.
  • 1993: NIST построил NIST-7, атомные часы на цезиевом луче, используемые для официальный хронометраж в США до 1999 года.
  • 1999: сборки NIST NIST-F1, замена NIST-7, которая в 10 раз точнее. Основанный на технологии цезиевого фонтана, он с точностью до одной секунды за 100 миллионов лет.

Узнайте больше

На этом веб-сайте

  • Инструменты, инструменты и измерения
  • Часы с маятником
  • Часы кварцевые
  • Радиоуправление и пульт дистанционного управления

На других сайтах

  • WWVB Радиоуправляемые часы Вводная страница Национального института стандартов и технологий (NIST).
  • Радиоуправляемые часы от Майкл А. Ломбарди, Национальный институт стандартов и технологий (NIST): Это более длинное, подробное и интересное введение в принципы работы RCC. Технология восходит к радиоэкспериментам Маркони в начале 20-го века! (формат PDF, около 1 МБ).
  • Атомные часы с цезиевым фонтаном NIST-F1: основной стандарт времени и частоты для США: хороший обзор самых важных часов США.
  • Радиосигнал времени MSF: официальное объяснение Национальной физической лаборатории о том, как работает британский сигнал времени MSF.
  • Краткая история атомных часов в NIST: удобная хронология развития атомных часов в Соединенных Штатах.
  • Атомные часы: Музей науки Великобритании рассказывает историю атомных часов с британской точки зрения (с большей заслугой Эссена). [Архивировано через Wayback Machine.]
  • Oral-History: Norman Ramsey (1995): захватывающий взгляд на разработку атомных часов от одного из их пионеров.

Книги

  • WWVB Радиоуправляемые часы: рекомендуемая практика для производителей и потребителей Майкл А. Ломбарди. Официальное руководство NIST по разработке часов, использующих трансляции WWVB для хронометража. (формат PDF)
  • Время: от вращения Земли к атомной физике Деннис Д. Маккарти, П. Кеннет Зайдельманн. Cambridge University Press, 2018. Подробное научное исследование времени и хронометража.
  • Квантовый ритм: принципы и применение атомных часов Ф.Г. Главный. Спрингер, 2007.
  • .

Новостные статьи

  • Самая важная радиостанция, о которой вы никогда не слышали Отметки 50 лет в эфире Джо Хэнсона, Wired, 2 июля 2013 г. В ознаменование первых полувека WWVB, радиостанции, работающей с сигналом времени. по НИСТ.
  • Изменение времени знаменует собой конец эпохи: BBC News, 25 марта 2007 г. Как радиоуправляемые часы, использующие сигналы времени MSF, обеспечивают синхронизацию в Британии.
  • Технология сбрасывает часы , Джо Хэнсон, Wired, 2 июля 2013 г. Отмечает первые полвека WWVB, радиостанции сигналов времени, управляемой NIST.
  • Как это работает: часы, которые не пропустят ни секунды за 20 миллионов лет, Кэтрин Гринман, The New York Times, 17 января 2002 г.

Пожалуйста, НЕ копируйте наши статьи в блоги и другие веб-сайты.

Статьи с этого веб-сайта зарегистрированы в Бюро регистрации авторских прав США. Копирование или иное использование зарегистрированных произведений без разрешения, удаление этого или других уведомлений об авторских правах и/или нарушение смежных прав может повлечь за собой серьезные гражданские или уголовные санкции.

Авторские права на текст © Chris Woodford 2009, 2021. Все права защищены. Полное уведомление об авторских правах и условия использования.

Подпишитесь на нас

Оцените эту страницу

Пожалуйста, оцените эту страницу или оставьте отзыв, и я сделаю пожертвование WaterAid.

Сохранить или поделиться этой страницей

Нажмите CTRL + D, чтобы добавить эту страницу в закладки на будущее или рассказать о ней друзьям:

Цитировать эту страницу

Вудфорд, Крис. (2009/2021) Радиоуправляемые и атомные часы. Получено с https://www.explainthatstuff.com/howradiocontrolclockswork.html. [Доступ (вставьте дату здесь)]

Подробнее на нашем веб-сайте…

  • Связь
  • Компьютеры
  • Электричество и электроника
  • Энергия
  • Машиностроение
  • Окружающая среда

  • Гаджеты
  • Домашняя жизнь
  • Материалы
  • Наука
  • Инструменты и инструменты
  • Транспорт

↑ Вернуться к началу

4 Скрытые тайны кварцевых генераторов

 

Развитие кварцевых генераторов буквально изменило мир. Технически это может (и есть) сказать о многих вещах. Но подумайте об этом! Без кварцевых генераторов мы, возможно, никогда не увидели бы точную синхронизацию в часах, широкие и четкие радиопередачи или важные методы связи в военных и космических программах.

Представьте, каким другим мог бы быть наш мир без этих общепринятых технологий.

Вы когда-нибудь задумывались об истории этих маленьких, но важных электронных устройств? Как они появились? Кто изобрел кварцевый генератор? И другие скрытые тайны?

В этом посте вы получите совершенно новый взгляд на осцилляторы, более глубоко рассмотрев 4 скрытые тайны кварцевых осцилляторов, о которых многие люди не знают.

1. Вдохновители, стоящие за всем этим

Все началось с пьезоэлектричества (электрический заряд, который накапливается в определенных твердых материалах (таких как кристаллы, определенная керамика и биологические вещества, такие как кости, ДНК и различные белки) в ответ на приложенное механическое напряжение.)

Это явление был открыт братьями Жаком и Пьером Кюри в 1880 году. Как видите… они определенно братья с чувством стиля, намного опередившие свое время. Так держать, братья Кюри!

Изображение: howknowledgeworks.com

Используя концепцию пьезоэлектричества, первый в истории кварцевый генератор (с использованием кристалла сегнетовой соли) был разработан Александром М. Николсоном в Bell Telephone Laboratories в 1917 году.

Первый кварцевый генератор был изобретен более десяти лет спустя в 1921 Уолтер Гайтон Кэди. Для вашего удовольствия он также изображен ниже. (Боковая мысль: интересно, о чем он думал во время этой фотографии почти 100 лет назад.)


Изображение: extremenxt.com

2. На шаг ближе к HD-радио

Хотя кварцевые резонаторы использовались для гидролокаторов во время Первой мировой войны, одним из первых основных применений кварцевых генераторов было улучшение радиовещания. .

Кварцевые генераторы были разработаны для высокостабильных опорных частот в 1920-х и 1930-х годах. До использования кристаллов радиостанции регулировали свою частоту с помощью настроенных цепей, которые могли легко отклоняться от частоты на 3–4 кГц. Радиовещательным станциям были назначены частоты с разницей всего в 10 кГц, поэтому было обычным явлением некоторое перекрытие между станциями из-за частотного дрейфа.

Разочарование, которое это вызвало, вероятно, было похоже на то, что вы чувствуете, когда у вас медленный Wi-Fi…

К 1926 году кристаллы кварца использовались для управления частотой многих радиовещательных станций и были популярны среди радиолюбителей.

Благодаря способности кварцевого генератора поддерживать сильную стабилизацию частоты это решило проблему частотного дрейфа между станциями и позволило улучшить качество прослушивания.

Связано: Ищете новейшую сверхстабильную технологию OCXO? Откройте для себя сверхстабильные осцилляторы Bliley.

3. Самые точные хронометристы в мире

В 1928 году Уоррен Маррисон из Bell Telephone Laboratories разработал первые кварцевые часы. Кварцевые часы заменили точные маятниковые часы и стали самыми точными хронометрами в мире. То есть… до тех пор, пока в 1950-х годах не были разработаны атомные часы. Кварцевые часы обеспечивают точность до 1 секунды за 30 лет (30 мс/год)

4. Нехватка кристаллов (и появление синтетических кристаллов)

Во время Второй мировой войны кристаллы и генераторы использовались со всеми природными кристаллами кварца. Однако Вторая мировая война вызвала значительный рост спроса на кварцевые кристаллы из-за необходимости управления частотой в военных устройствах, таких как радиоприемники и радары. Этот высокий спрос вызвал послевоенные исследования по разработке синтетических кристаллов кварца, чтобы не отставать от более высоких требований.

К 1950 году в Bell Laboratories был разработан гидротермальный процесс выращивания кристаллов кварца в промышленных масштабах. К 19В 70-х почти все кристаллы, используемые в электронике, были синтетическими.

Хотите узнать, что представляет собой самая инновационная на сегодняшний день технология управления частотой? Ознакомьтесь с обширным списком продуктов Bliley Technologies, в который входят одни из лучших генераторов на рынке сегодня, включая осцилляторы GPS Disciples.


Bliley Technologies является мировым лидером в разработке и производстве малошумящих продуктов для управления частотой. Наши преданные сотрудники, находящиеся в частной собственности и работающие с 1930 года, используют производственное предприятие площадью 64 000 квадратных футов, расположенное в Эри, штат Пенсильвания, и уже более восьмидесяти лет являются стабильным источником качественных продуктов для управления частотой для наших клиентов. Bliley остается одной из очень немногих компаний в США, производящих кварцевые кристаллы и генераторы на одном предприятии. Вертикальная интеграция Bliley обеспечивает идеальную среду для наших инженеров по кристаллам, генераторам и механикам, чтобы они могли тесно сотрудничать с нашими производственными сотрудниками для разработки и производства одних из самых надежных конструкций, предлагаемых в нашей отрасли.

Lorell 9-дюймовые настенные часы с радиоуправлением — Аналоговые — Кварцевые — Белый основной циферблат — Черный/пластиковый корпус — Часы | Lorell


  1. В корзину
  2. Добавить Строка Примечание
  • Обзор
  • Подробная информация о продукте
  • Похожие товары
  • отзывов

О бренде

  • Круглые настенные часы радиоуправляемые, поэтому каждый день настройка меняется на настройку атомных часов с точностью до одной секунды на миллион лет. Часы автоматически переходят на летнее время и предназначены для работы в континентальной части США. Дизайн также отличается легко читаемым белым циферблатом, черными арабскими цифрами, красной секундной стрелкой, пластиковой линзой и черной крышкой из закаленного стекла. Часы работают от одной батарейки АА (продается отдельно).

  • Страна: CN
  • Страница: НОВИНКА
Общая информация
Производитель Лорелл
Номер детали производителя 60990
Торговая марка Лорелл
Название продукта 9-дюймовые настенные часы с радиоуправлением
Маркетинговая информация

Круглые настенные часы с радиоуправлением, поэтому настройка меняется каждый день на настройку атомных часов с точностью до одной секунды на миллион лет.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.