Meinberg FDM509 - Handbuch (Seite 5)

Allgemeines
Die Baugruppe FDM509 dient der Berechnung und der Überwachung der Netzfre-
quenz in 50/60Hz Netzen. Eine vorgeschaltete Referenz liefert eine 10MHz Frequenz,
ein serielles Zeittelegramm sowie einen Sekundenimpuls. Neben der Berechnung der
Frequenz wird auch die Uhrzeit aus der Netzfrequenz abgeleitet (PLT = Power Line
Time). Die Differenzzeit, also die Abweichung dieser berechneten Uhrzeit von der
Referenzzeit (REF), hat die Langzeitgenauigkeit der Referenz und ist somit zum
genauen Überwachen der Frequenzstabilität geeignet. Die Differenzzeit wird über die
serielle Schnittstelle der Baugruppe ausgegeben und kann auch über einen der beiden
Analogausgänge für weitere Auswertungen oder Regelungen abgegriffen werden.
Funktionsweise
Die zu überwachende Netzfrequenz wird der Baugruppe über die hintere VG-Misch-
leiste (oder optional über eine Kaltgerätebuchse in der Frontplatte) zugeführt, gefiltert
und heruntertransformiert. Danach wird sie durch eine Schmitt-Trigger Schaltung in
ein Rechtecksignal mit TTL Pegel gewandelt. Die Frequenz dieses Rechtecksignals
entspricht genau der Netzfrequenz. Die steigende Flanke dieses Rechtecksignals wird
zum starten bzw. stoppen eines Zählers genutzt, der mit dem hochgenauen 10MHz
Oszillatortakt der Referenz getaktet wird. Dadurch wird die Periodendauer der Netz-
frequenz mit einer Auflösung von 100ns gemessen. Die Periodendauer wird vom
Microcontroller der Baugruppe ausgelesen. Die Werte werden über einen Zeitraum
von einer Sekunde oder einer Minute (einstellbar) gemittelt. Mit diesem gemittelten
Wert wird dann die Frequenz mit einer Auflösung von 1mHz berechnet.
Die Berechnung der PL-Zeit erfolgt durch Zählen der Netzfrequenz-Perioden. Je
nach Netzfrequenz werden die Sekunden nach 50 bwz. 60 Perioden incrementiert. Um
die PL-Zeit zu initialisieren ist auch die REF-Zeit erforderlich. Diese wird der Bau-
gruppe über den Sekundenimpuls der Referenz sowie ein serielles Zeittelegramm
zugeführt. Die sekündlich neu berechnete Differenz zwischen PLT und REF wird als
Differenzzeit (TD = Time Deviation) bezeichnet und ist auf ±100 Sekunden begrenzt.
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