W dokładniejszym sprzęcie pomiarowym lub w serwerach czasu można spotkać OCXO czyli termostatyzowany rezonator kwarcowy, dzięki stałej temperaturze wyższej od otoczenia zmiany częstotliwości powinny być mniejsze niż w TCXO. W sprzęcie pomiarowym wysokiej klasy lub serwerach czasu, można spotkać także generatory rubidowe 10MHz, stałość częstotliwości tych generatorów jest bardzo dobra i przekraczająca potrzeby większości hobbystów. W serwerach czasu czy też w satelitach GPS można spotkać tzw. zegary atomowe oparte o wzorce cezowe. Słyszałem również o maserach wodorowych w super laboratoriach czasu i częstotliwości jednak takich urządzeń nigdy nie widziałem na żywo.
Wracamy na Ziemię i zobaczymy czy zakupione TCXO działają... Szybki podgląd sygnału wyjściowego oscyloskopem potwierdza częstotliwość 10MHz, jest nieźle. Następnie udałem się do znajomego krótkofalowca aby skorzystać z częstotliwościomierza.
Jest dobrze, dla pierwszego generatora mamy wynik 10000052Hz. Według instrukcji częstotliwościomierza pomiary można wykonywać po ~10min rozgrzania aby ustabilizowały się parametry. Podejrzewam, że wzorcem częstotliwości w urządzeniu jest OCXO czyli generator o lepszej stabilności niż TCXO.
Chętnie zaprezentowałbym wnętrze tego częstotliwościomierza, jednak właściciel uważa, że sprawny sprzęt nie ma sensu rozkręcać, a sprzęt pomiarowy może się rozkalibrować przy demontażu. Mam inne zdanie na ten temat, być może urządzenia mikrofalowe lub optyczne mogą się rozkalibrować, jednak większość wnętrz sprzętu można zaprezentować bez obawy o uszkodzenia. Nad prezentacją wnętrza jeszcze popracujemy, gdyż wskazanie częstotliwościomierza zasiało ziarno niepewności jego właściciela.
Sprawdzamy drugi generator i wskazanie przyrządu jest identyczne, to mnie zaskoczyło, spodziewałem się minimalnych różnic między dwoma generatorami.
Zobaczmy jak radzi sobie kompensacja temperaturowa i ogrzewamy obudowę TCXO suszarką.
Różnica po nagrzaniu obudowy to 6Hz.
Tak wyglądają wyprowadzenia generatora. Znacznikiem jest ostry róg obudowy oraz kropka na obudowie po stronie gdzie naniesione są oznaczenia.
Udało się ustalić, że nabyłem działające generatory. Wykorzystajmy sygnał 1PPS z GPS oraz licznik mikrokontrolera aby metodą porównawczą sprawdzić wpływ temperatury na stabilność generowanej częstotliwości. Pomiar będziemy prowadzili przez 100s aby uzyskać teoretyczną rozdzielczość 0,01Hz
Generator pracujący na biurku wykazuje minimalne zmiany częstotliwości max. 0,04Hz.
Zobaczmy co się wydarzy gdy podgrzejemy TCXO gorącym powietrzem.
Ciekawy wynik, strzałka oznacza odczyt gdy rozpoczęło się nagrzewanie. Najpierw częstotliwość ulega zmniejszeniu. Następnie zwiększeniu i w miarę ochładzania częstotliwość ponownie maleje. Zmiany częstotliwości to +1,53Hz i -0,67Hz. Kompensacja temperaturowa wydaje się działać prawidłowo.
Zobaczmy jak zmiana temperatury wpłynie na częstotliwość generowaną przez zwykły generator kwarcowy bez kompensacji temperaturowej.
Wykorzystujemy ponownie sygnał 1PPS z GPS.
Zmiana częstotliwości przy zmianie temperatury jest większa: ~36Hz. TCXO kompensuje zmiany temperatury i zmniejsza wahania częstotliwości w porównaniu ze zwykłym generatorem kwarcowym.
Użycie 1PPS z GPS potraktowałem jako test różnicowy zmian częstotliwości i w tym scenariuszu uważam, że metoda sprawdziła się dobrze.
Zakupy na Ali i podobnych portalach aukcyjnych przypominają mi nieco czasy elektronicznych giełd typu Wolumen. Czasem można kupić tanio coś działającego, a czasem kupimy element lub urządzenie uszkodzone.
Tym razem trafiłem na sprawny TCXO, który można wykorzystać w pomiarach częstotliwości i jako stabilne źródło sygnału 10MHz.
Jakie macie doświadczenia z zakupami elektroniki na portalach aukcyjnych, czy udało się trafić na ciekawą elektronikę?
Czy wnikaliście w tematy dokładnych pomiarów częstotliwości i innych wielkości elektrycznych oraz nie elektrycznych?
Fajne? Ranking DIY
