Почему современные цифровые часы полагаются на частоту сети?

Я нахожусь в армии, дислоцированной в Джибути, Африка. Мы генерируем 240 В / 50 Гц на базе, но в некоторых зданиях также есть розетки на 120 В, которые, я полагаю, преобразованы где-то еще на базе, возможно, на дизельной электростанции. Я также предполагаю, что это 50 Гц (см. Ниже).

Мы только что получили новый кофейник с розеткой на 120 В и часами / таймером:

После двух дней установки часов, надеясь на горячий кофе, когда мы приедем на работу, и обнаружив, что время на дисплее было неправильным, я понял, что часы, вероятно, медленнее на 5/6 из-за того, что мощность составляет 120 В / 50 Гц вместо 60 Гц. Немного времени подтвердило, что часы действительно на десять минут медленнее каждого часа.

Я бы подумал, что внутренние часы будут простыми кварцевыми часами, работающими от выпрямленного постоянного тока, но это не повлияет (я полагаю) на частоту кристалла. Я предполагаю, что часы - это другая схема кондиционирования.

Есть ли причина (стоимость?), Что часы зависят от сигнала 60 Гц?

Зачем? Вы попали точно, он рассчитан на бюджет.

Частота сети на длительных временных шкалах часто очень хорошо регулируется; график на этой странице Нидерландов показывает смещение не более 40 секунд в течение 70 дней; более чем достаточно точный для одурманенного кофе будильник / таймер. Вы можете видеть, что краткосрочные колебания отскакивают, например, в этом аккуратном маленьком индикаторе энергосистемы Великобритании в режиме реального времени .

Что касается того, как он, вероятно, использует частоту сети в логической схеме (или с микро), это, вероятно, довольно тривиально. Просто пропустите его (или, скорее всего, выходной сигнал от трансформатора) через пару пассивных элементов (резисторы высокого значения), возможно, диод (или полагайтесь на диоды с внутренним зажимом) и тактовый генератор. Если он спроектирован с ограниченным бюджетом, он, вероятно, не изолирован, так что вы можете воспользоваться всеми видами забавных методов экономии средств.

Долгосрочная стабильность и тактовая синхронизация - источник

Регулирование частоты энергосистемы для обеспечения точности хронометража не было обычным явлением вплоть до 1926 года и изобретения электрических часов с синхронным двигателем. Сегодня сетевые операторы регулируют среднесуточную частоту так, чтобы часы оставались в течение нескольких секунд правильного времени. На практике номинальная частота повышается или понижается на определенный процент для поддержания синхронизации. В течение дня средняя частота поддерживается на номинальном уровне в пределах нескольких сотен частей на миллион. В синхронной сетке континентальной Европы отклонение между временем фазы сети и временем UTC (на основе международного атомного времени) рассчитывается в 08:00 каждый день в контрольном центре в Швейцарии. Целевая частота затем корректируется до ± 0,01 Гц (± 0,02%) от 50 Гц по мере необходимости, обеспечить долгосрочное среднее значение частоты ровно 50 Гц × 60 секунд × 60 минут × 24 часа = 4 320 000 циклов в день. В Северной Америке, когда ошибка превышает 10 секунд для востока, 3 секунды для Техаса или 2 секунды для запада, применяется коррекция ± 0,02 Гц (0,033%). Коррекция ошибок времени начинается и заканчивается либо в час, либо в полчаса.

Зачем полагаться на этот метод - это проверенный и проверенный способ, и он практически не дрейфует в течение огромных периодов времени - если он дрейфует, это потому что он либо неисправен, либо механизмы в Швейцарии вышли из строя (Европа)

Недостаток технического обслуживания должен быть действительно веской причиной, хотя количество раз, когда парни из сервисного центра, кажется, появляются для нашей машины для напитков, это своего рода правила !!

Как кто-то однажды сказал мне о дизайне телевизоров в начале 1970-х, если вы можете сохранить «резистор, вы герой», потребительская электроника для производителя - это цена FOB, а не цена, которую вы платите как потребитель.

Такое устройство, как кофеварка, которое переключает значительный ток, часто переключается в точке пересечения нуля сетевого цикла, чтобы уменьшить помехи. Для резистивной нагрузки в этот момент ток не протекает, поэтому никаких помех не генерируется. Вы можете заметить, что иногда включение таких устройств, как источники света с простым переключателем без обнаружения пересечения нуля, в некоторой степени мешает работе телевизоров, аудиооборудования и т. Д.

Как только линия переменного тока уже контролируется, чтобы найти эту точку, она по существу становится «свободным» источником синхронизации. В странах, которые внимательно следят за частотой и выполняют настройки для поддержания долгосрочной точности, она также будет намного более точной в течение длительного периода, чем кварцевые часы.