2015.10.19
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新製品の紹介(プチ連載です)
周波数カウンタ組立キット

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たまにはちょいと息抜きで小品も作ってみたいものです。
簡単にチョイチョイと…。
でも、なかなかそうは簡単にはいかなくて、いつものごとく回を重ねてしまうことになるのかも…。
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[第29回]


GPS1PPSの精度?(2)

前回はGPSの1PPSを10進カウンタに入力して、10秒、100秒のパルスを作って、それで秋月から購入した超高精度温度補償型水晶発振器VCTCXO(12.8MHz±1ppm)VM39S5Gの出力をカウントしてみました。
その結果は、10秒間カウントした値については納得できるものだったのですが、100秒については、はてな?と首をかしげる結果が出てしまいました。
1秒のカウントと10秒のカウントを行なった結果ではともに各回の計測結果はほとんど変わらず、時折1カウントずれる程度なのに、100秒のときは毎回数カウントもずれてしまいます。
なんだ、これは?
いかにもおかしな結果です。
ですが、昨日はそれについて検討しているだけの時間がありませんでしたので、大急ぎで前回分を書き上げて、タイトルには「1PPSの精度?」と、はてなマークだけをつけて終りました。
前回の記事を書いた時点では、何がおきているのかもはっきりわかっていませんでしたので、あいまいな結語を適当に書いて終ってしまいました。
「とにかく一晩寝てから、ゆっくり考えましょう」

そうしましたら。
本日になりましてから、I先生からメールをいただきました。
やっぱり。
I先生も100秒の結果に疑問を持たれたようでした。
それとその前に行なった117の時刻情報を使った長時間の測定結果とのずれも気になります、と書いてありました。
長時間カウントした結果の値が12799996であったのに、1PPSを使った測定では12800002とプラスになっていることについては、私もちょっと疑問に思いました。
本日はちょっと時間がありませんので、そのことにつきましては次回に書くことにしまして、今回は100秒の件について書きます。

まず前回の測定について、そもそもは測定自体がいい加減だったのではないか?
という疑問を持ちました。
確かに受信状態が余りよくなくて、100秒の測定中に途中で1PPSが止まってしまうことが何回もありました。
そこで今回はアンテナ周りにも気を配って、安定して継続受信できることを確かめながら、再測定を試みました。
前回は受信状態が良くなかったこともあって数回の測定しかできなかったので、今回はできるだけ長い時間連続して測定するつもりで臨みました。

まずは前回と同じように、1秒間の測定から始めました。
今回は写真は撮らずに、値だけを記録することにしました。
結果は前回と同じで、C35002(12800002)が中心でときどき末尾が0〜3のいずれかに変化しました。

次は10秒間の測定をしました。
これも前回と同じで、7A1201D(128000029)になり、ときどき末尾がC〜Eに変化しました。
ここまではどちらも前回と同じ結果になりました。

いよいよ100秒なのですが。
今回はかなり長時間の記録が取れました。
実はこの記事を書いている間も測定を続けながら、結果をメモしています。
3分20秒おきに表示が変わりますから、記事を書きながらでも、十分記録できます。
本当はPICの出力をシリアル通信でパソコンに送るようにすれば、自動で記録が取れるのですけれど、そこまでお膳立てをしている余裕はとてもありません。
手っ取り早くやるには、やっぱり紙とエンピツが一番です。

以下がその記録です。
18:56:45 4C4B4126 (1280000294) 面倒なので以下は16進数の末尾2桁のみを記します。
19:00:25 24
   03:25 27
   06:45 24
ここで食事のため中座しました。
戻ってきましたら、どうも途中で受信が乱れたようで、秒の単位がずれていました。
20:13:13 29
   16:33 1F
   19:53 29
   23:13 21
   26:33 28
   29:54 1D
   33:14 20
   36:33 21
   39:53 28
   43:13 1D
   46:33 27
   49:53 23
   53:13 20
   56:33 20
   59:53 1F
21:03:13 29
   06:33 20
   09:53 1C
   13:13 28
   16:33 1D
   19:53 25
   23:13 1F
   26:33 27
   29:53 20
   33:13 1B
   36:33 24
   39:53 1E
   43:13 23
   46:33 1F
   49:53 24
   53:13 1F
   56:33 25
   59:53 1E
このあと値が大きく乱れたので、多分受信が中断したのだと思います。
しばらくあとで見ましたら4C4B411Dになっていましたので、正常に戻ったあとは前と同じ程度のカウントが継続されると判断し、またこのくらいデータが取れれば十分と思ってここまでで測定を終了しました。

さて。
本日は時間がありませんから、この結果を受けての私の推測だけを書いて今回は終わりにいたします。
その推測は。
100秒程度のスパンでみると、1PPSにゆらぎがある、と思います(!)。
次回に続きを書くことにいたします。

周波数カウンタ組立キット[第29回]
2015.10.19upload

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