Meinberg FDM511 - Handbuch (Seite 5)

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Eigenschaften des Netzfrequenz-Monitors FDM511
Die Baugruppe FDM511 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 (TD = Time Deviation), 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 eine der seriellen Schnittstellen 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-Mischlei-
ste (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 ent-
spricht exakt der Netzfrequenz. Die steigende Flanke wird zum starten bzw. stoppen
eines Zählers genutzt, der mit dem hochgenauen 10MHz Oszillatortakt der Referenz
getaktet wird. Dadurch wird die Periodendauer der Netzfrequenz mit einer Auflösung
von 100ns gemessen. Dieser Zähler wird vom Microcontroller der Baugruppe ausgele-
sen. Die Werte werden über einen Zeitraum von einer Sekunde 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 Baugrup-
pe 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.