Выбираю источник эталонного времени! Опции

[Yaumen]

В одном из устройств стоит задача точной привязки ко времени суток, с разбежкой +/- 1 секунда не более.
Пока ничего лучшего не придумал, как поставить в него GPS приемник.
Устройство будет установлено в металлическом ящике (в котором GSM работает). Я так полагаю, что для того, чтобы GPS приемник выдавал время достаточно видеть всего один, два спутника и вполне возможно, что внутри контроллера он будет, как источник эталонного времени, работать нормально!
Может кто имел опыт подобного использования GPS приемника и просвятит в принципиальной возможности такого решения.

[MKdemiurg]

Прикидываем...
1. Точность 3.5ppm, т.е. на каждый миллион счета кварца возможен уход на 3.5 такта
2. 1 миллион счета для кварца 32768 это примерно 30 секунд

Теперь считаем за сколько накапливается ошибка в 1 секунду:
3. Ошибка в 1 секунду - это ошибка счета кварца на 32768 тактов, т.е. если каждые 30 секунд будет ошибка в 3.5 такта, то ошибка в 1 секунду будет = (32768/3.5)*30 ~ каждые 290000 секунд
4. Как результат, если считать грубо, то ошибка в 1 секунду каждые 3 суток = 20 секунд в минуту

Для устройства работающего бесперебойно в течении месяцев - это слишком большая погрешность

Ерунда какаято.
Я использую PCF8563 PCF8583 - 6 секунд в ГОД!

[rx3apf]

Ерунда какаято.
Я использую PCF8563 PCF8583 - 6 секунд в ГОД!

Т.е. 2E-7. Фантастика - этажом выше. Это стабильность, сопоставимая с хорошим OXCO ("Гиацинт" допускает до 1.5E-7 за год). Чудеса бывают, конечно, но в общем случае на стабильность ширпотреба полагаться нельзя.

В одном из устройств стоит задача точной привязки ко времени суток, с разбежкой +/- 1 секунда не более.
Пока ничего лучшего не придумал, как поставить в него GPS приемник.
Устройство будет установлено в металлическом ящике (в котором GSM работает). Я так полагаю, что для того, чтобы GPS приемник выдавал время достаточно видеть всего один, два спутника и вполне возможно, что внутри контроллера он будет, как источник эталонного времени, работать нормально!
Может кто имел опыт подобного использования GPS приемника и просвятит в принципиальной возможности такого решения.

Самодельных дешевых эталонов времени на основе GPS в сети можно найти навалом. Видимости одного спутника будет достаточно лишь для "тайминговых" модулей (они точнее по сигналу pps, но дороже), ширпотреб будет выдавать сигнал 1pps при захвате минимум трех спутников (IMHO, я этот момент специально не исследовал). Естественно, антенну наружу, обязательно. В помещении, далеко от окна - работать не будет. Но требования (1E-5) весьма мягкие, такое обеспечит даже просто термокомпенсированный генератор. Ну или затермостатировать ширпотреб (вариант - программная температурная компенсация ухода, но кривую надо будет снять экспериментально).

[Ruslan1]

вариант - программная температурная компенсация ухода, но кривую надо будет снять экспериментально.

Данный метод (снятие и запоминание профиля Freq(temp) с последующей интерполяцией и экстраполяцией) называется "обучение" и позволяет действительно достичь хороших вариантов. Я видел очень понравившийся такой вариант: обучение ведется всегда, когда доступен сигнал 1PPS. А когда это происходит, в процессе работы или во время послесборочного тестирования или ежегодной поверки- устройству по барабану, есть сигнал на входе 1PPS - пополняем таблицу.
С учетом того, что кварцевые срезы имеют вполне известную кривую f(t), результат очень хороший.
Лично я обходился несколькими точками, позволяющими теоретическую параболу подрихтовать под конкретный кристалл, но точность нужна была на уровне минут в год.

[rx3apf]

Данный метод (снятие и запоминание профиля Freq(temp) с последующей интерполяцией и экстраполяцией) называется "обучение" и позволяет действительно достичь хороших вариантов. Я видел очень понравившийся такой вариант: обучение ведется всегда, когда доступен сигнал 1PPS. А когда это происходит, в процессе работы или во время послесборочного тестирования или ежегодной поверки- устройству по барабану, есть сигнал на входе 1PPS - пополняем таблицу.

Но все ж какой-то "базовый" профиль надо бы один раз снять в термокамере. А то может так получиться, что устройство без внешней синхронизации попадет в условия, для которых не было обучения. Впрочем, при требуемой точности 1E-5 особых изысков не нужно...

Если вспомнили про СССР, то напомню про отчечественную систему передачи сигналов точного времени по радио. Частоты 4996 9996 кГц работают всегда, есть еще и другие выше и ниже.
Сигнал узкополосный, принимать можно на компактную антенну, например магнитную. Отлично принимается внутри зданий. Стабильность передаваемых сигналов в районе 10^-11...10^-12.
Там еще вроде бы неравномерность вращения земли учитывается. Вобщем система мощная, и принимаеть не так уж и сложно. Территория бывшего СССР покрыта полностью.

Даже и при этом все равно территориальная зависимость есть, GPS имеет куда лучшее покрытие. К тому же для выделения времени нужен декодер, плюс к тому коротковолновый диапазон загажен промышленными помехами, а у вопросу о "нескольких витках вокруг сетевого кабеля" - какой-нибудь "интернет по сети" или иная телеметрия окажется поблизости, и опять же работать не будет. Там, где нужна надежность - все равно вынесенная антенна. Даже в Европе, для того же DCF77, производятся и внешние антенны. Ну, под этот сигнал хоть готовые декодеры есть - а под exSU систему радиовещания только самим, ручками. Это при том, что модуль GPS стоит от $10. Оно надо ?

Но для озвученных требований это перебор. Тем более если есть GSM, то, вероятно, есть и GPRS - значит, можно воспользоваться эпизодической синхронизацией по NTP.

[Yaumen]

Тем более если есть GSM, то, вероятно, есть и GPRS - значит, можно воспользоваться эпизодической синхронизацией по NTP.

Опять таки у GPS покрытие по всему миру, да еще и бесплатное, в отличииот мобильных операторов. Так что GPRS применять только для синхронизации неоправданно дорого!

С вынесенной антенной понятно GPS будет работать, но проблема ее спрятать от шаловливых ручек проходящих мимо людей, так как оборудование стоит на улице в городской черте и обычно даже на земле, так что высота шкафа где-то метра полтора. Я думал, что он все таки сможет принимать сигналы от спутников, аналогично как работает в этом же ящике GPRS, ведь мне не нужны координаты, а значит, я полагал, что какой-нибудь один-два спутника пролезут сквозь щелки ) и для времени этого будет достаточно!

[rx3apf]

Опять таки у GPS покрытие по всему миру, да еще и бесплатное, в отличииот мобильных операторов. Так что GPRS применять только для синхронизации неоправданно дорого!

Я так понял из первоначального поста, что GSM уже есть. Ну, если нет - то само собой, вводить только ради синхронизации накладно. А GPRS может и дорогим оказаться, да.

С вынесенной антенной понятно GPS будет работать, но проблема ее спрятать от шаловливых ручек проходящих мимо людей, так как оборудование стоит на улице в городской черте и обычно даже на земле, так что высота шкафа где-то метра полтора. Я думал, что он все таки сможет принимать сигналы от спутников, аналогично как работает в этом же ящике GPRS, ведь мне не нужны координаты, а значит, я полагал, что какой-нибудь один-два спутника пролезут сквозь щелки ) и для времени этого будет достаточно!

"Одного-двух" будет мало, три минимум (если не "тайминговый") модуль. Да и никаких "сквозь щелки". Современные модули уже имеют чувствительность, достаточную для работы (кое-как) в помещениях, но и только. От материала стен зависит, от площади окон, от этажности. Да и то, первоначальный захват в помещениях идет очень плохо, а то и вовсе никак. Не, антенну выносить совершенно однозначно, хоть до окна, иначе ничего хорошего не выйдет, поверьте.

[Yaumen]

Я так понял из первоначального поста, что GSM уже есть. Ну, если нет - то само собой, вводить только ради синхронизации накладно. А GPRS может и дорогим оказаться, да.

Про GPRS я говорил, что опыт использования и нормальной его работы в шкафу имеется, но GPRS модуль - это опция, которая ставится далеко не всегда, а синхронизация нужна.

"Одного-двух" будет мало, три минимум (если не "тайминговый") модуль. Да и никаких "сквозь щелки". Современные модули уже имеют чувствительность, достаточную для работы (кое-как) в помещениях, но и только. От материала стен зависит, от площади окон, от этажности. Да и то, первоначальный захват в помещениях идет очень плохо, а то и вовсе никак. Не, антенну выносить совершенно однозначно, хоть до окна, иначе ничего хорошего не выйдет, поверьте.

Это как раз понятно, пока конструктивно не могу представить как ее разметить, чтобы не было видно. Под крышку тоже размещать не вариант, так как думаю, что видимость спутников под крышкой будет такая же как и внутри ящика. Ящик металлический, но нормальная работа в нем GSM давала хоть малую, но надежду, что и с GPS такой вариант прокатит. Хотя возможно надо поэкспериментировать, прежде чем принимать решение, засунуть Kit в ящик, закрыть и посмотреть, что получится