題:
交流電網的頻率有多精確?
hkBattousai
2013-02-13 16:11:11 UTC
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如果我製作的數字時鐘首先粗略地檢測出交流頻率(無論是50、60、100Hz等),然後將其用作其時鐘脈衝源,那麼它的精度如何?

例如在美國,60Hz交流頻率的平均值和標準偏差是多少?

不會提供答案,因為我無法提供引用,但是在澳大利亞,我住的這個問題是在當地電力公司高級工程師的“午餐時間”聊天中提出的。他們說,他們不再試圖保持長期準確性,因為用作時鐘源的趨勢正在下降,他們認為這並不重要。
您當地的供電商確實可以最好地回答這個問題。
@Peter:有趣!澳大利亞是在一個單一的網格上,還是(說)珀斯和達爾文在單獨的“島嶼”上?
@BrianDrummond,我住在塔斯馬尼亞島,這是唯一的島嶼國家,我們有一條通往澳大利亞大陸的電纜(http://en.wikipedia.org/wiki/Basslink),但它承擔的負載並不多,我不是確定其他狀態如何連接到網格。但是他們給本地網格留下了印象,他們只擔心連接的網格之間的相位,而不擔心長時間的準確性。可能不是在我所在的地區使用了錯誤的用語,但他們確實說過與過去不同,他們不再嘗試使用引用來使其順滑。
好的。海底電纜通常是直流電(ssssh不會告訴特斯拉先生),因為海水是有損耗介質(即使頻率為50Hz),因此塔斯馬尼亞可能不需要保持同步。澳大利亞其他地區可能很同步,而最簡單的方法就是製定頻率標準。
從先前的答案中刪除“因為海水是有損耗的介質”。儘管這可能是正確的,但陳述的原因是海底電纜上的外部護套(屏蔽)的電容。
一種便宜的精度解決方案,鎖定到本地“ AM”廣播電台。
我在大約15分鐘的時間內對我的萬用表進行了兩根線的快速頻率測試。長期來看,它並沒有出現幾次瞬變現象,但是它給人以深刻印象,使人們對荷蘭電網的發展感到滿意:http://i.stack.imgur.com/GS58e.png
在90年代後期,我從美國搬到了澳大利亞,第一天,我就盡職盡責地將數字時鐘插入220-> 110變壓器中。大約六個小時後,我意識到時鐘慢了一個小時,重新設置後發現又過了一個小時,它慢了十分鐘。撓了一下頭後,我意識到60Hz / 50Hz的差異最有可能引起問題(也是我的110V / 60Hz真空拒絕使用110V / 50Hz的原因)。
六 答案:
xan
2013-02-13 16:26:55 UTC
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此hackaday上的帖子鏈接至這篇有趣的文章,其中有人調查了60Hz電源頻率隨時間變化的準確性,希望對您有所幫助。

它可以肯定地顯示出一件事,即交流線路絕對不是穩定的頻率,但是會隨時間變化。它還表明,在一天的高峰時段,頻率似乎更加突然地顫動。到了晚上,它的變化要慢得多。

作為一種可能的解釋,我聽說電力公司知道許多客戶依靠60Hz來保持時鐘準確運行,但是很難保持當能量需求快速波動時,精確到60Hz。

作為解決方案,他們將在非高峰時段稍微調整頻率,以補償白天出現的任何意外情況。 >結論似乎是,頻率可能相當準確地平均,但是由於網絡上的負載,頻率會根據一天中的時間而波動。

文章底部有一些有趣的鏈接,可用於進一步閱讀和實驗。我似乎還記得通過hackaday發表的另一篇文章,該文章也討論了同一主題,但現在似乎找不到。

Szymon Bęczkowski
2013-02-14 00:45:23 UTC
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由於發電和消耗之間的不平衡,電網頻率全天都會變化。

Grid frequency in time

電網運營商有義務將頻率保持在50Hz的+/- 0.5Hz內(頻率和範圍取決於國家的電網代碼)。當您基於每個週期等於20ms的假設來測量時間時,將出現時間偏差誤差。網絡運營商會將此錯誤限制在一定範圍內。如果時間偏差太大,則計劃進行頻率補償以對其進行補償。

您可以在線找到有關當前電網頻率的公共數據,例如瑞士英國網格。瑞士網站還顯示當前時間偏差。

enter image description here

shuckc
2013-02-14 00:13:51 UTC
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最近有一個關於該主題的有趣新聞報導: http://www.bbc.co.uk/news/science-environment-20629671

簡而言之,倫敦大都會警察法證實驗室在過去的7年中在英國國家電網中記錄了交流頻率的變化,並用它來驗證在規定的時間內連續記錄的所有聲稱的錄音。

“儘管國家電網提供的電力頻率約為50Hz,但是如果您隨時間推移觀察,您會發現微小的波動大約在幾千赫茲之間。”

假設ADC的時鐘頻率比千分之一赫茲更精確
這些天很容易實現。
Brian Drummond
2013-02-13 16:39:38 UTC
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這將是最大+/- 0.5 Hz,並且在白天,我注意到時鐘漂移了一到兩分鐘,但是長期平均誤差為零;

觀察瞬時頻率是比較供求的一種方法。如果頻率下降,公用事業公司將在線提供更多電力以維持該頻率。

另請參見此問題和當前的英國電網頻率​​

Dan Is Fiddling By Firelight
2013-02-14 02:34:13 UTC
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維基百科表示,當美國電網運營商將計數從使用的60hz長期目標移至 2、3或10秒(西方,德克薩斯和東部網格)時,會進行干預以將計數恢復為了保持時間。 2011年,美國監管機構批准了一項實驗,以查看如果停止進行調整會發生什麼情況。但是至少在到2016年,它們仍在完成。

Bobbi Bennett
2013-02-13 21:17:29 UTC
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我的羅馬尼亞人(或者是波蘭人。很早以前。)朋友聲稱他們會降低頻率,以減慢速度並節省電量。他可能一直在講一個笑話,但這簡直是死氣沉沉。

為什麼要投票? OP在全球範圍內詢問電源頻率的穩定性,而這則軼事暗示可能存在無法信任其時序的地方。
可能缺乏可驗證的來源?我聽說蘇聯時期在Donets(?)盆地發生過類似的故事,有一條妙語是,它們最終損壞了工業設備,維修成本比發電端節省的成本高得多。但由於我找不到引用,所以沒有提起。


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