Szinkronban az atomidővel

Most egy régebbi levelünkből már megismert SHT-6 digitális kapcsolóóra egy különleges alkalmazását mutatjuk be.

Emlékeztetőül: az SHT-6 a 77,5 kHz-en sugárzott atomidő jeleire szinkronizálja a saját óráját (ha van vétel), melyet az árnyékolt két eres vezetékkel bekötendő DCFR-1 veszi és továbbítja a kapcsolóórának.

Az 1. ábra szerinti kapcsolási elrendezésben az SHT-6 „atompontos” óra jelével szinkronizálunk egy CRM-2Htípusú aszimmetrikus ütemadót egyszerűen a tápfeszültség megfelelő időpontban történő visszakapcsolásával. Ez az ütemadó is többször szerepelt már műszaki leveleinkben. Működése: tápfeszültség rákapcsolásakor elindul az ütemadó funkció és a be/kikapcsolások ciklusai addig tartanak, amíg a tápfeszültséget megkapja az eszköz. A kimeneti relé be- és kikapcsolási időtartamai külön-külön beállíthatók, ezért nevezzük aszimmetrikus ütemadónak.

    A megoldás eredetileg több valós idejű óra együtt járásának szinkronizálásához készült, de sok más hasonló feladatra is alkalmas lehet. A kapcsolóóra önmagában is szinkronizálhat, amennyiben a 100 programhely elegendő a kívánt számú szinkron-impulzusokhoz. Az ütemadó itt azért lett beépítve, mert a lehető leggyakrabban kellett kiadni szinkron-impulzust, ami 2 percenként következik be, mivel a kapcsolóóra legkisebb be- vagy kikapcsolási időtartama perchatáron 1 perc lehet.

 

A működés megértését a 2. ábra diagramja segíti. 

Egy lehetséges beállítás példaként: 

• A kapcsolóóra kimeneti reléje minden egész és fél órában kikapcsol, majd egy perc múlva visszakapcsol. Ehhez 1 nap, azaz 24 óra alatt 48 be- és 48 kikapcsolás szükséges, ami összesen 96 programhelyet igényel (ebből is látható, miért van szükség az ütemadóra). 
• Az aszimmetrikus ütemadó úgy van beállítva, hogy indulástól kezdve minden második percben ad egy impulzust. A be- és kikapcsolási időtartamok lehetnek egyformák, pl. 1-1 perc, de el is térhetnek, ha más az igény. A lényeg, hogy az impulzus- és szünet idők összesen két percet vegyenek igénybe. 

Az ütemadó belső órajele elég pontosnak mondható, hiszen mikrovezérlővel működik, melynek órajelét kvarc, kerámiarezonátor vagy integrált, nagy stabilitású RC oszcillátorral biztosítja. A precíz beállításhoz több ciklust mérni kell és korrigálni a pontos beállításig.

  Kis rendszerünk tehát megkapja a tápfeszültséget, de a tényleges valós időre szinkronizálás csak akkor indul el, amikor a kapcsolóóra kimenete a tápra kapcsolást követően először lekapcsol, majd visszakapcsol. Ez a példánkban max. fél óra lehet, attól függően, mikor helyeztük táp alá a rendszert. Az ütemadó a szinkron nélküli félórában saját stabil órajelével szinkronizálja az összes órát. Amikor a kapcsolóóra valós időpontja egész vagy fél órához ér, akkor lekapcsolja az ütemadó tápfeszültségét. A lekapcsolás elvileg megegyezik az ütemadó 15. impulzusának végével, ha az 1 perc volt. A kapcsolóóra a következő percben visszakapcsolja az ütemadó tápfeszültségét, mely újra elkezdi a ciklusok végrehajtását, ezzel tulajdonképpen minden félórában az atomórához igazítjuk az ütemadást. A folyamatos szinkron érdekében ajánlott szünetmentes tápellátást használni. 

    Bizonyára nem egy általánosságban alkalmazható kapcsolást mutattunk be, de érdekességként, ötletadóként mindenképpen hasznos lehet. Talán egyszer Neked is szükséged lesz valami hasonló megoldásra.