...inerente al campo orologiero.

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danilob
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Re: ..........inerente al campo orologiero.

Messaggio da danilob »

...anche per me solo per il piacere di chiacchierare: “ l'errore accettabile oppure costretti ad accettarlo” non necessariamente comporta sempre una “riduzione prestazionale”.........
In tutto quello che è umano (mi guardo bene dal disquisire sul soprannaturale), la precisione assoluta non esiste, ma, molto spesso, non è neppure necessaria.
Se avessimo un orologio che ha una precisione “intrinseca” di +/- 10 secondi al mese e volessimo “aggiustare” la precisione al massimo possibile, confrontandolo con un orologio “campione”, sarebbe già sufficiente che l'orologio campione avesse una precisione intrinseca di +/- 1 secondo al mese. Utilizzare un orologio atomico con una precisione intrinseca di +/- 1 secondo ogni 300000 anni, non migliorerebbe in maniera apprezzabile la precisione ottenibile dall'orologio in prova.
Riguardo il captatore I.R. avevo specificato che con il “primitivo” test di misura, che avevo adottato, l'incertezza era “non misurabile” e avevo sintetizzato dicendo che l'incertezza “sembrerebbe essere trascurabile”.
Per carattere e formazione tendo sempre a cercare il meglio senza esasperazione.

Saluti.

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danilob
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Re: ..........inerente al campo orologiero.

Messaggio da danilob »

PendolTest: aggiornamento …teorico.

Riporto una trattazione teorica “semplificata” relativa alle problematiche che derivano dal captatore di posizione del pendolo.

Immagine

Qualsiasi sia la misura che si vuole effettuare, vale sempre la pena minimizzare, per quanto possibile, gli inevitabili errori.

Il rilevatore di passaggio del pendolo (del nostro PendolTest) avrà, forzatamente un’ “incertezza” del punto di rilevamento.

Come sappiamo, in ogni periodo, il pendolo si “ferma” due volte. La velocità massima sarà raggiunta quando il pendolo è verticale.

Per minimizzare l’errore di posizione, dovuto all’incertezza del rilevamento, conviene posizionare il captatore dove la velocità istantanea del pendolo è massima.

Con buona approssimazione, l’errore è proporzionale all’inverso della velocità. Nell’ipotetico pendolo della mia trattazione, l’errore, con il captatore posizionato a 5 mm (Punto X) dal punto di massima elongazione (Punto B), diventa 1.7 volte (0.143/0.0859) quello che si ha con lo stesso captatore posizionato dove il pendolo ha la sua massima velocità istantanea (Punto A).

Nella … “trattazione”, la velocità istantanea nel Punto X1 è di 0.043 m/sec. L’errore, con il captatore posizionato in questo punto, sarebbe 3.3 volte (0.143/0.0430) quello che si ha con lo stesso captatore posizionato dove il pendolo ha la sua massima velocità istantanea (Punto A).

Attenzione però, in questa condizione (Punto X1), il captatore risulterebbe posizionato 2.5 mm distante dal punto di massima elongazione e l’errore risulta più elevato perché la velocità istantanea è più bassa.

Ricalcolando la velocità istantanea a 15 cm dal fulcro (cioè a “mezzo pendolo”) ed a 5 mm dalla massima elongazione, si ottiene:

Vx1 (5mm) = 0.0572 m/sec che comporta un errore di 2.5 volte (0.143/0.0572) quello che si ha con lo stesso captatore posizionato dove il pendolo ha la sua massima velocità istantanea (Punto A).

Riassumendo.

Per qualsiasi pendolo (per la …”trattazione” sono, circa, ricorso alle misure del “pendolo della mia pendola”….) conviene, per quanto possibile, “sistemare” il captatore più distante possibile dal fulcro del pendolo e, possibilmente, dove la velocità istantanea è maggiore.

Il captatore, che rileva il passaggio di un’asta (del pendolo) piuttosto larga, non andrà fissato sulla verticale, ma in un punto che intercetta l’asta quando essa è (circa) verticale.

A disposizione per commenti & obiezioni.

Saluti.

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carlo
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Re: ..........inerente al campo orologiero.

Messaggio da carlo »

Gentile Danilo,
ho letto con entusiasmante interesse il tuo ultimo messaggio.

Non trovo il valore di alfa
Nel calcolo di Vx la radice quadra di 2 x 9.81 x .3 dovrebbe essere eguale a 2.2360 ed il successivo valore dell'espressione contenuto dentro alla parentesi quadra non dovrebbe essere in grado di modificare così consistentemente il risultato del calcolo di Vx...o forse mi sbaglio.

Peraltro, a prescindere dai calcoli, quello che mi preoccupa è proprio il valore di alfa al quale tu dai una grande importanza in quando da esso dipende V che è determinante, come scrivi, per quanto riguarda l'affidabilità del PendolTest.

Nei regolatori di precisione alfa è ( o meglio, sarebbe auspicabile fosse) molto piccolo ed allora, mi chiedo, il nostro PebdolTest potrebbe svolgere egregiamente la sua funzione?

Temo (...anzi sono felicissimo) per un pò di non poter intervenire in quanto mi assento da casa: spero che durante la mia assenza la discussione e la realizzazione del Pendol Test proceda con solerzia...a pensarci bene, ne sono certo.... :lol: :lol: :lol:

Cordialità.
Carlo
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danilob
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Re: ..........inerente al campo orologiero.

Messaggio da danilob »

Gentile Danilo,
ho letto con entusiasmante interesse il tuo ultimo messaggio.
Su, su Carlo,
non mettermi in imbarazzo con il “gentile”.
Mi fa piacere che anche la trattazione teorica possa essere utile. Ero indeciso sul farla, ma se anche fosse di interesse per una sola persona, ne è valsa la pena.

Non trovo il valore di alfa
Nel calcolo di Vx la radice quadra di 2 x 9.81 x .3 dovrebbe essere eguale a 2.2360 ed il successivo valore dell'espressione contenuto dentro alla parentesi quadra non dovrebbe essere in grado di modificare così consistentemente il risultato del calcolo di Vx...o forse mi sbaglio.
Hai ragione, non è riportato il valore di alfa e neppure quello di alfa x. Ho pensato di riportare una trattazione ...”ristretta” per non espanderla troppo con tutti i passaggi e renderla noiosa a chi non fosse particolarmente interessato.
Non è riportato, ma è sottinteso che, dato il piccolo valore di alfa (volutamente esagerato nella mia figura), si “confonde l'arco con la corda”. Il triangolo rettangolo con l'ipotenusa = 0.3 m ed il cateto opposto ad alfa = 0.025 m comporta sen alfa = 0.025/0.3 = 0.0833, con la calcolatrice scientifica arcsen 0.083 = 4.78°. Cioè il pendolo ha un'oscillazione totale di 4.78° x 2 = 9.56°.
Alfa x si ottiene allo stesso modo: sen alfa x = 0.020/0.3 = 0.0667, con la calcolatrice scientifica arcsen 0.0667 = 3.82°
Riguardo la variazione di velocità, vediamola dal punto di vista intuitivo: agli estremi dell'oscillazione il pendolo si ferma e torna indietro. Qualche centimetro distante dai … “punti morti” la velocità è consistente (anche se non enorme): anche in prossimità dei punti morti la variazione di velocità è per forza cospiqua.

Peraltro, a prescindere dai calcoli, quello che mi preoccupa è proprio il valore di alfa al quale tu dai una grande importanza in quando da esso dipende V che è determinante, come scrivi, per quanto riguarda l'affidabilità del PendolTest.
L'angolo alfa è l'angolo di oscillazione del pendolo che è legato alla velocità del pendolo anche in relazione con il suo periodo. Nel nostro caso, l'imprecisione di rilevamento è legato (anche) alla velocità del pendolo, ma non porta ad errori ...”drammatici”.
Nei regolatori di precisione alfa è ( o meglio, sarebbe auspicabile fosse) molto piccolo ed allora, mi chiedo, il nostro PebdolTest potrebbe svolgere egregiamente la sua funzione?
Alta precisione dell'orologio, bassa velocità del pendolo e piccolo angolo alfa non “giocano” a favore della precisione totale ottenibile dal PendolTest, ma ho anche verificato, con il “primitivo” test, che ho riportato qualche messaggio fa, che l'incertezza del captatore è “virtualmente” trascurabile (spero!).
Temo (...anzi sono felicissimo) per un pò di non poter intervenire in quanto mi assento da casa: spero che durante la mia assenza la discussione e la realizzazione del Pendol Test proceda con solerzia...a pensarci bene, ne sono certo....


Se sei “felicissimo” dell'assenza, significa che sarà piacevole: ottimo!!
La realizzazione, da parte mia, proseguirà speditamente, mi farebbe anche piacere un intervento numeroso per una discussione costruttiva ….
Saluti.
Ultima modifica di carlo il mar 14 feb 2012, 19:09, modificato 1 volta in totale.
Motivazione: spero di aver reso pià facilmente leggibile il messaggio

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carlo
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Re: ..........inerente al campo orologiero.

Messaggio da carlo »

danilob ha scritto:Su, su Carlo,
non mettermi in imbarazzo con il “gentile”.
Caro ( spero vada meglio :lol: ) Danilo,
tu dovresti capirmi...è questione di formazione culturale... :lol:

Ti racconto. Qualche anno fa ero seduto, mentro riposavo (dopo un'oretta di jogging) su una panchina dello stadio . Sulla stessa panchina era seduto a fianco a me il mio professore di ginnastica di quando frequentavo l'Istituto Nautico di Camogli e che era, al momento, il responsabile di una squadra di atletica.

Il professore ha circa 6 o 7 anni più di me e trascorsi quasi una cinquantina di anni da quando mi aveva dato in palestra l'ultimo voto, senza esitazione mi ha invitato a dargli del "tu". Tuttora continuo a chiamarlo "Professore" e continuo a dargli del Lei. ""==""

Ecco perchè, rivolgendomi a certe persone,non dimentico mai la mia posizione... :lol:

Cordialità.
Carlo
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danilob
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Re: ..........inerente al campo orologiero.

Messaggio da danilob »

Caro Carlo,
concordo.
Per me, sul lavoro, il “lei” valeva indistintamente e reciprocamente per tutti ed ovviamente non si trattava di un “lei” fantozziano.
Sono altrettanto convinto che in molti contesti (i forum, ad esempio) usare il “tu” sia normale e non una mancanza di rispetto. L'importante è che le idee ed i diversi modi di pensare siano sempre rispettati da tutti.
In genere ognuno può eccellere in qualche campo e quindi ognuno può essere “Professore” nel proprio. (Non sono esperto in ...”lingua italiana”... mi sono accorto, dopo, di aver scritto “cospiquo” anziché “cospicuo”. Non mi interessa correggere l'errore perché è impossibile (purtroppo) non sbagliare....).

Saluti.

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Re: ..........inerente al campo orologiero.

Messaggio da danilob »

PendolTest: primo test funzionale.

Allego una foto del PendolTest quasi definitivo.
Immagine
La parte elettronica funziona correttamente.
Per testare “circa” la precisione, ho utilizzato, come … “pendolo elettronico” di riferimento, il circuito elettronico di un orologio al quarzo economico.
Questi orologi economici forniscono un impulso al secondo che muove, appunto, la lancetta dei secondi. Dato il basso costo, ne ho acquistati diversi e tutti ritardano leggermente. Dato che ritardano, non è possibile …”farli” correre di più. (se anticipassero, basterebbe aggiungere un’opportuna capacità).
Avevo comparato l’orologio (quello che si vede a sinistra nella foto) con l’orologio controllato via radio. L’orologio economico ritarda di “qualche” decimo di secondo ogni 24 ore. La misura è molto approssimativa perché ho valutato il tempo tra lo scatto della lancetta dei secondi dell’orologio campione radiocontrollato e quella dell’ “economico” (ovviamente, all’inizio gli scatti erano simultanei).
Il display del PendolTest della foto mostra un tempo di 6 us (6 milionesimi di secondo) oltre il secondo. 6 us di ritardo, ogni secondo, equivalgono ad un ritardo di circa 0.5 secondi in 24 ore che è circa il ritardo stimato “ad occhio”.

Per una valutazione più…scientifica conto di realizzare un ricevitore per il segnale radio della stazione tedesca per valutare la potenziale precisione intrinseca del PendolTest.

Nota tecnica. In parecchie ore di test, il display del pendolTest indica sempre uno scostamento costante di 6 us; ne deriva che, a temperatura ambiente costante, le fluttuazioni di frequenza a brevissimo e breve termine sono trascurabili anche per gli orologi al quarzo di pochi euro.
Capisco che gli appassionati di orologi meccanici possano dire…….: “Non ce ne può importare di meno!”

Saluti.

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Re: ..........inerente al campo orologiero.

Messaggio da sobas66 »

Tutto in una basetta esterefatto millefori esterefatto <><>

Sei troppo avanti!

ciao Daniele

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danilob
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Re: ..........inerente al campo orologiero.

Messaggio da danilob »

Ciao Daniele,
effettivamente ho scelto i due integrati MM74C926 che, oltre ad avere 4 divisori per 10 in cascata con riporto, gestiscono, in multiplexer, 4 digit a 7 segmenti ciascuno. Con il multiplexer viene anche ridotto il numero di collegamenti verso il display: 23 fili (compreso il punto decimale) anziché 58 fili.
Per la frequenza di riferimento, che è relativamente elevata (10 MHz) fino all'uscita a 1MHz, ho adottato la tecnica del “circuito a ragno” utilizzando componenti SMD (Surface Mount Devices); non ho trovato disponibile in SMD il TCXO e il divisore per 10 (74HC390).
Ho utilizzato la “basetta millefori” (e montaggio tradizionale) per il restante circuito elettronico perché le frequenze in gioco sono basse e per la maggior facilità di realizzare un prototipo. Per la sicurezza di funzionamento e immunità ai disturbi elettrici ho , comunque, … “irrobustitito” il percorso di massa: sono pur sempre di estrazione... “radiofrequenzara”....

Saluti.

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Re: ..........inerente al campo orologiero.

Messaggio da danilob »

PendolTest: primo test funzionale…”pratico”.

Riporto la foto relativa ad un primissimo test sulla mia pendola.
Immagine
La vite di regolazione sotto la lente del pendolo “taglia” il raggio I.R. del captatore due volte per ogni periodo del pendolo. Per leggere sul display il periodo effettivo del pendolo, viene utilizzato un divisore per 2 che rileva il passaggio del pendolo solamente da sinistra a destra (e non tiene conto della corsa di ritorno: da destra a sinistra).
Il successivo deviatore è posizionato per dividere per 1 (viene visualizzato ogni singolo periodo in successione). Con il deviatore posizionato “diviso 10”, verrebbe visualizzato sul display, in successione, il tempo impiegato per compiere 10 periodi del pendolo.

Saluti.

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Re: ..........inerente al campo orologiero.

Messaggio da sobas66 »

Facci capire...... [-_-]
Il pendolo che stai testando è da un secondo? cioè lungo un metro più o meno?

ciao Daniele

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danilob
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Re: ..........inerente al campo orologiero.

Messaggio da danilob »

Ciao Daniele,
la “meccanica” della pendola del test è completa di quadrante e montata nel suo mobile: dall'esterno, riesco a misurare solamente approssimativamente la lunghezza del pendolo.
Per semplicità, supponendo la massa concentrata nel centro della lente, e tenendo conto che la distanza che si riesce a valutare “ad occhio”, tra punto di oscillazione del pendolo e centro della lente, è di CIRCA 28 cm, dalla formula approssimata: periodo = 2 Pigreco radice quadrata di (lunghezza pendolo) / (accelerazione di gravità), ne viene un periodo di 1.06 secondi che è molto vicino al valore mostrato dal display.

Perché la lunghezza del pendolo dovrebbe essere di "un metro più o meno"?

Saluti.

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scali
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Re: ..........inerente al campo orologiero.

Messaggio da scali »

Ciao,
rientro solo adesso e ti rispondo.
Per quanto ricordo da libri letti in gioventù, il pendolo di un metro di lunghezza, ma non proprio 1000 mm, si dice batte il secondo ma in un semiperiodo, cioè una sola oscillazione da un lato all'altro.
Volevo allegare una foto di un data logger per farti valutare se potevi interfacciarlo al pendol test ma non vedo come fare l'allegato, mi potete illuminare? Grazie.

Saluti Mauro

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danilob
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Re: ..........inerente al campo orologiero.

Messaggio da danilob »

Ciao Mauro,
concordo che, con un pendolo di 994 mm di lunghezza, ne viene un periodo di 2 secondi, ma la mia pendola ha un pendolo di circa 28 cm ed ha il periodo (corsa di andata + corsa di ritorno) visualizzato dal display che compare nella foto. Ripeto, il primo divisore per 2 (quando utilizzato), NON divide per 2 il periodo, ma, NON tenendo conto di un attraversamento del fascio I.R., misura l'INTERO periodo del pendolo.
Ancora: con uno solo o con due attraversamenti del fascio I.R., il PendolTest visualizzerà la durata dell'intero periodo (settando opportunamente il primo deviatore, quello a sinistra).

Per inserire le foto, ho avuto anch'io difficoltà la prima volta: si tratta di seguire le indicazioni riportate nel forum e fare qualche tentativo.....

Saluti.

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scali
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Re: ..........inerente al campo orologiero.

Messaggio da scali »

Ciao Danilo,
secondo me facendo la proporzione con un pendolo di 28 cm dovrebbe indicare circa 0,5333 sec. Con una certa differenza, rispetto al pendolo di un metro, per la differente ampiezza dell'oscillazione.
Sarà che salti 2 periodi?

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