DCF77-voedingsperikelen.

Op 31 augustus 2010 20:48:24 schreef pros:
Dat was even vloeken, want de nieuwe module deed het al evenmin. Soms piekjes tussen de pulsen, soms pulsen van 300mS lang, en nog van die ongein.
Nauwkeurig uitrichten, alle elektriciteitsverbruikers in de omgeving uitschakelen, het was al boter aan de galg...

De kans dat beide modules stuk waren, achtte ik zo goed als uitgesloten. Dan maar eens een testje gedaan, door de oude module (die zit samen met een buffertje dat tevens een LED stuurt op een print) te voeden met een batterij. Het ding op zolder geplaatst, en kijk: het ledje begon zowaar regelmatig te knipperen. Dan maar eens GND en uitgang aangesloten op de kabel die van het domotica-systeem naar zolder loopt - gedaan met de pret.
Volgende poging: de GND- en uitgangsdraden enkele malen door een ferrietkern halen, en kijk: hij doet het!

Nu is HF een terrein waar ik niet zoveel van afweet - ik mis de logica van het gebeuren.
Maar ik gok er op, dat de leiding die naar de zolder loopt zich als een antenne gedraagt, met de DCF77-module als uiteinde, en dat dit de oorzaak van alle problemen is.

Als die leiding als antenne zou fungeren en alleen DCF77 zou ontvangen zou er niks aan de hand zijn. Het probleem is dat die leiding als antenne fungeert en storing oppikt op die frekwentie.

Volgende vraag: wat produceert er storing rond de 77kHz?

Mijn ervaringen:
- switched-mode voedingen in alle soorten en maten, losse adapters of ingebouwd in apparatuur. Storing wordt uitgestraald door en plant zich voort via het lichtnet
- Videosignalen van pc's zitten vaak in die range (F_hor). Zou een stuk minder moeten zijn nu CRT's zowat verdwenen zijn.
- Andere geschakelde troep zoals LED dimming
- Nog meer suggesties?

Vergeet ook de EVSA's niet in TL en PL lampen. Ook goed voor wat fijne storingen...
(Werken vaak op 35...40kHz, dus halve frequentie...)

Even een situatieschets, om duidelijk te maken wat ik bedoel: op de 1e verdieping staat een domotica-systeempje. De voornaamste onderdelen zijn een Epia-bordje, dat via RS232 communiceert met een ATmega32, die op zijn beurt een bussysteem stuurt, waarop allerlei I/O-modules zijn aangesloten. ATmega32 en bussysteem krijgen stroom van de PC-voeding die ook het Epia-bordje voedt. D'r zit wel een dikke spoel in de +5V-leiding, en een dikke elco aan de kant van het AVR/bus-deel, maar GND is rechtstreeks verbonden.
Vanuit de bus vertrekken ook 3 draden naar de zolder: GND, +5V en DCF77-IN. Daar hangt de DCF77-module aan.
Voor zover mijn beperkte HF-kennis reikt, denk ik dat die leiding als zendantenne fungeert - niet als ontvanger. Met aan het uiteinde die arme DCF-module...

Het stoorsignaal hoeft niet op 77kHz te zitten. Een sterk signaal, of meerdere signalen, op een veel hogere frekwentie kan ook dit probleem veroorzaken.
Bijv. middengolf zender of 27MHz.

Edit:
elko's zijn voor HF redelijk waardeloos.

Waar jij last van hebt noemen zendamateurs QRM. Dat wordt veroorzaakt door schakelende voedingen, computers, externe harddisks, plasma TV's, internet over het lichtnet, kortom de hoeveelheid digitale en schakelende ellende in een stedelijke omgeving

Een vriend van mij woont in een stad in een flat. We wilde daar naar Grimeton luisteren op 17,5KHz. We hebben vanalles gehoord, drogers, verwarmingen, computers enz maar geen vonkzender met licentie. Bij mij hier heb ik er weinig last van.

Zo'n stuk kabel werkt als ontvangstantenne, zeker zo lang. En naast QRM heb je dan ook last van sterke middengolfzenders. Dat zit wel op een andere frequentie maar dat is wel een hoop rotzooi op je lijn. Ferriet helpt daar tegen en wat onkoppel Ctjes bij de module kan ook geen kwaad. Zoals Rene aangeeft zal je aan elco's niet zoveel hebben. Beter zijn 100n keramische condensators.

Grimeton is een machinezender, geen vonkzender!

Ja, Pros. De mensen die bang zijn van straling zouden dat eens moeten weten.
Ik heb een Aldi clockradio met DCF77 ontvanger. Deze werkt nooit. Als ik mijn klok juist wil zetten moet ik hem meenemen buiten de stad, en dan de auto stilleggen. Even wachten, en alles staat weer ingesteld.

Op 31 augustus 2010 21:26:56 schreef Arco:
Vergeet ook de EVSA's niet in TL en PL lampen. Ook goed voor wat fijne storingen...
(Werken vaak op 35...40kHz, dus halve frequentie...)

Als ik de datasheets van bvb. Osram of HEP EVSA's bekijk is dat zelfs 50-120kHz.

't Is een feit dat het zeer low cost Conrad DCF77-receivertje nogal erg 'itchy' is.
Ontvangstgevoeligheid en selectiviteit zijn niet om naar huis te schrijven, en de storingsgevoeligheid is daarentegen groot.
Alles wat ook maar een beetje stoort (SMPS'en, laptopvoeding, laptop, desktop, µC-schakeling, GSM-lader, EVSA, TV, ontstekende TL-lamp, MPX nixieklokken e.v.a.) in de naaste omgeving (50-100cm) of een onweer is al genoeg om het beestje compleet de kluts te laten kwijtraken (het DCF77-uitgangsignaal lijkt dan meer op Morsecode ).

Mijn bevindingen zijn dat de GND van de DCF77-ontvanger geaard moet zijn om, zelfs met een lineaire voeding en zonder storingsbronnen in de directe omgeving, een storingsvrij DCF77-signaal te kunnen ontvangen.

In het geval van Pros zal dit waarschijnlijk niet lukken vermits de module via een SMPS gevoed wordt.
Op de website van Meinberg staat goede informatie over ontkoppelen van de GND en opto-isolatie van hun DCF77-ontvanger: Klik
Hun DCF77-ontvangers zien er goed uit, spijtig genoeg zijn er geen prijzen beschikbaar.

Op 1 september 2010 07:41:43 schreef joopv:
Grimeton is een machinezender, geen vonkzender!

Je hebt gelijk.

Misschien is een andere DCF module een optie.
Zelf gebruik ik al enige jaren de module uit de HEMA Portland radiogestuurde wekker.Kosten:8 euro
Als je deze wekker open schroeft zie je de DCF-module onderin zitten. Met een bandkabeltje is die met de hoofdprint verbonden.
Bandkabeltje doorknippen, ferrietantennetje voorzichtig losnemen, daaronder zit nog een schroefje, ook losdraaien. De module uitnemen, PON en min verbinden, + aansluiten (1,5 volt) Op de aansluiting naast de plus is het DCF-signaal beschikbaar.
Dit signaal voer ik toe aan de comparator op de PIC. Opampje kan natuurlijk ook.
Deze module werkt ook op 30 cm naast de pic, naast de laptop met voeding,ook als de wisp is aangesloten. Overdag zijn er twee correcte frames in drie minuten, 's avonds kan het wat langer duren.
Als voeding gebruik ik de spanningsval over een 3mm led, werkt ook probleemloos.Wel even checken, van de twintg led's die ik probeerde kwam er maar twee met 1,5 volt.

Ik heb een DCF wandklok, modelletje stationsklok.
Hangt op mijn kantoor in het ziekenhuis waar toch veel TL-balken en datalijnen hangen.
Geen centje pijn! Ding werkt altijd.

Geen centje pijn! Ding werkt altijd.

Let er op dat commerciële DCF77-gestuurde klokken slechts één maal per dag (meestal 's nachts) een synchronisatie(poging) met het DCF77-tijdsignaal uitvoeren.

Bij mijn (Aldi) klokradiowekker is dat dagelijks om 00:18, bij mijn drie (Aldi) Ascot LCD-wandklokken en mijn Ascot analoge wandklok is dat om 04:00 elke morgen, mijn Casio Waveceptor polshorloge probeert 3 keer: om 03:05, 04:05 en 05:05.

Zelfs als de dagelijkse synchronisatiepoging faalt werken DCF77-klokken gewoon verder op hun interne standalone klok/kalender met kwartsoscillator (natuurlijk beginnen ze dan stilaan af te wijken van de exacte DCF77-tijd).
Bij LCD-klokken/horloges kan je de status van de laatste synchronisatiepoging meestal zien aan de af-of aanwezigheid van een (schotel)antenne symbooltje (aanwezig = OK).
Bij analoge DCF77-gestuurde klokken/horloges is er geen DCF77-ontvangststatus zichtbaar en kan dit enkel gecontroleerd door de gelijkloop van de secondenwijzer te vergelijken met een andere gesynchroniseerde DCF77-klok.

Sommige DCF77-gestuurde klokken voeren de synchronisatiepoging uit vòòr 02:00 waardoor de winter/zomeruur overschakeling pas effectief getoond wordt met 1 dag vertraging (dit is het geval met mijn Aldi radiowekker, en ook de Conrad DCF77-schakelklok heeft dit euvel).
Gelukkig gebeurt de overschakeling tijdens het weekend zodat je 's maandags niet het risico loopt een uur te vroeg of te laat op je werk te komen. (of de synchronisatie moet gefaald hebben )

Met andere woorden, voor 99.9% van de commerciële DCF77-gestuurde klokken mag de DCF77-ontvangst de hele dag gestoord blijven, als ze maar succesvol is tijdens de korte nachtelijke synchronisatiepoging.

Voor zelfbouwklokken kan dit anders liggen.
Mijn nixie/VFD/LED/LCD klokken ontvangen/decoderen het DCF77-tijdsignaal continu èn synchroniseren èlke minuut bij een geldig DCF77-frame ('t is er 24/24 dus waarom het niet gebruiken).
Hier heeft een continue storingsvrije DCF77-ontvangst wel een hoge prioriteit.

Een betere ontvanger dan de Conradmodule is ook een oplossing.
Ik heb hier al jaren twee DCF77-ontvangers van onbekende oorsprong liggen (ooit gekocht via Ebay voor 10€/stuk) die ik nog moet uittesten op betere ontvangst/storingsgevoeligheid:

Naast de Conrad ontvanger:

Let er op dat commerciële DCF77-gestuurde klokken slechts één maal per dag (meestal 's nachts) een synchronisatie(poging) met het DCF77-tijdsignaal uitvoeren.

Dat is zo bij mijn polshorloge, ja. Maar ik heb nog twee tafelklokjes, die elk uur een synchronisatiepoging wagen. In een hoekje van het scherm kan je zien of dat mislukt was, en zo ja, de hoeveelste mislukte poging dat was.

Ik heb nog een van de eerste DCF klokjes die op de markt kwamen voor consumenten, in 1989 gekocht bij de Kijkshop. Prijs was rond de 150 gulden dacht ik.

Die sync't ieder uur, en ik denk dat ik in al die jaren er 2 keer een nieuwe penlight in gezet heb.

@pros en joopv: Dit is de eerste keer dat ik over commerciële klokken hoor die meer dan eens per dag synchroniseren.

@joopv: Junghans heeft, nagenoeg als enige met Casio, kwasi altijd DCF77-klokken/polshorloges in zijn gamma gehad.

Ik heb er eentje van het merk Eurochron. Bij de aanvang van de laatste minuut vóór het volgende uur begint hij te synchroniseren - dat wordt duidelijk gemaakt door een knipperende "00". Lukt het, dan verdwijnt de "00", bij mislukking blijft er een "01" staan - of een "02", "03" bij meerdere mislukkingen na mekaar.

Dat klokje staat meestal bovenop de printer, en werkt daar naar behoren.
Als ik nu wil printen, plaats ik het klokje naast de printer - zo'n 35cm lager, dus. En dan lukt het synchroniseren maar af-en-toe.

De voeding en het optocoupler-printje voor de module zijn ondertussen afgewerkt:

Een eerste test gaf alvast een veelbelovend resultaat.

@fred101: het verschijnsel doet zich ook voor als de printer uitstaat.

Printers kunnen erg storen. Bij mij is er een heel stuk rond om de printer waar mijn 2 meter porto niets meer ontvangt. Echt een hele scherpe afbakening. Je kan er omheen lopen en de porto omhoog en laag bewegen of naar binnen of buiten bewegen en dan hoor je de squelch open gaan. Porto stil, 10cm meer omlaag, squelch open, porto terug omhoog, squelch dicht. Alsof het een rf muurtje is. Zelfs buiten het huis loopt dat veld nog een stukje door.
Wordt steeds erger met al die schakelende zooi van tegenwoordig. Op de boot in de haven kan ik ontvangst bv helemaal vergeten als het druk is. Daar stikt het van de inverters.

Ik heb het idee dat het enerzijds iets beter wordt met de EMC problematiek van de apparatuur (als je de illegale meuk uit china niet meetelt), maar dat anderzijds die ontwikkeling ruimschoots teniet gedaan wordt doordat de hoeveelheid spullen die gebruikt maakt van switchers en processoren steeds groter wordt.

Je had eens moeten meten aan de gemiddelde homecomputer in de jaren '80 en '90. Als je als radioamateur een computer uberhaubt wilde combineren met de radiohobby dan had je een flink probleem. Die 2 gingen gewoon helemaal niet samen. Maar nu hangen mensen hun pc aan de ontvanger en decoderen flinterdunne signaaltjes met de geluidskaart alsnof het niks is.
Probeer dat maar eens met een pc uit de 90's. (even afgezien van de soft/hardware compatibility problematiek).

Weet de gemiddelde CO'er die een PIC kan programmeren of een PWM regeling maakt voor een motor of een LED ook hoe hij zo'n ding op een manier kan bouwen en gebruiken zodat de klokfrekwentie en andere digitale meuk niet naar buiten komt? Ik betwijfel het.

Ik heb in show your projects nog nooit een ingeblikt microprocessor project voor bij zien komen, volgens mij tenminste.

Ik had een pc met seriele poort nodig voor zo'n ontvangst experiment. Ik heb alleen laptops dus ik kreeg van een vriend een oude compaq uit de jaren 90 te leen. Linux er op om nog wat snelheid te halen maar zodra ik die aanzetten kon ik de ontvangst vergeten.

Ik heb een keer een noise canceler gemaakt voor een vriend. Om die te testen moest ik qrm hebben, maar ik zit in de middle of nowhere dus dat was lastig. Toen heb ik een spaarlamp op mijn werktafel gezet en een draad om de kop gewikkeld als antenne. Toen lag de hele 80 meter band plat en kon ik mooi dat ding testen.

Een vriend had erg veel last van storing, met een peilontvanger kwam hij toen bij een Ikea halogeenvoeding uit in de badkamer van de buren. Die heeft hij toen vervangen. De Ikea voeding heeft hij toen als experiment aan zijn antenne gekoppeld en dat was meer dan 30 km verder op nog hoorbaar door andere stations. Stel je voor. Dat ding staat bij de buren in dje woonkamer voorzien van twee 6 meter lange antennes. Die staalkabels waar je de halogeen lampjes op klipt. Daar wordt je niet blij van als zend of luister amateur.

Een hele tijd geleden heb ik hetzelfde probleem gehad als pros.
Sedertien laat ik het signaal door een coax-achtige kabel lopen en zijn de problemen verdwenen. Misschien kan je dit eens proberen?

Hij doet het momenteel al 7 uur zoals het hoort (op zolder). Morgen krijgt hij een plaatsje op het dak.
Met de nieuwe aanpak heb ik het voordeel dat de DCF77-module enkel via zijn voedingsdraden rotzooi kan oppikken. Verder is hij nergens galvanisch mee verbonden. En aan die voedingsdraden wordt uiteraard de nodige zorg besteedt.

Update: de DCF77-module zit nu op het dak. Dat is een flinke verbetering!
Mijn frequentiestandaard kijkt bij elke opgaande flank van een DCF77-puls naar de tellerstand van z'n eigen counter. Als die steeds gelijk is, loopt de frequentiestandaard netjes in de pas.

Bij voorgaande opstellingen schommelde het verschil tussen pakweg +100 en -100. Nu is dat bijna de ganse tijd 0, met af-en-toe -1 of +1. Ik moet wel de TL-lamp op zolder vervangen door een ouderwetse gloeilamp, of misschien een TL-armatuur met een ijzeren behuizing plaatsen. Dat ding heeft bepaald geen positieve invloed op het gebeuren...