Von Federkrafthemmung bis Funkuhrwerke

Rostpendel nach Harrison

Schwingungsdauer. Die Frequenz wird in der Maßeinheit Hertz angegeben (1 Hz = 1 Schwingung pro Sekunde). Bei mechanischen Uhren Halbschwingungen (Tick-Tack).

Die amtliche Zeit für die Bundesrepublik Deutschland wird festgestellt von der Cäsium-Zeitbasis der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt in Braunschweig. Dies ist die genaueste Uhr in Europa.Die Cäsium-Zeitbasis ist verbunden mit dem Zeitzeichensender DCF 77 in Mainflingen bei Frankfurt, der auf der Frequenz 77,5kHZ das Zeittelegramm permanent aussendet und für jeden, der es empfangen kann, zugänglich macht. Ein Empfänger für dieses Zeittelegramm befindet sich in jedem Funkuhrwerk. Das Werk selbst läuft als normales Quartzwerk und wird über das Zeittelegramm reguliert. Der Empfang und die Entschlüsselung benötigen Energie. Um den Energieträger im Funkuhrwerk nicht übermäßig zu belasten, erfolgt ein Abruf des Zeittelegramms und damit die Synchronisation mit der Cäsium-Zeitbasis gewöhnlich einmal am Tag, was in Hinsicht auf die Genauigkeit bei dem Stand heutiger Quartzwerke auch ausreichend ist. Die Synchronisation findet gewöhnlich um 2:00 nachts statt, da um diese Zeit der Empfang erfahrungsgemäß am besten ist. Die Reichweite des Zeitzeichensenders beträgt bei normaler Wetterlage 1.500km. Empfangsbeeinträchtigungen können jedoch vorkommen - genau wie beim Radio auch - z.B. in Funkschatten hinter Geländeerhebungen, in Gebäuden mit Stahlkonstruktion oder Bereichen mit elektromagnetischer Störung, wie sie in der Nähe von Umspannungswerken, Starkstromleitungen, Lichtdimmern oder Computerbildschirmen vorkommen. Funkuhrwerke sind in unterschiedlicher Qualität erhältlich. Das Hauptaugenmerk bei der Qualitätsbeurteilung von funkregulierten Werken liegt sicherlich in den empfangs- und übertragungs-bedingten Parametern, aber Bedienerfreundlichkeit und angemessene Lebensdauer gehören genauso zu den Ansprüchen, die an Uhren mit der High-Tech-Bezeichnung "radio controlled" gestellt werden. Die absolute Genauigkeit der Uhr über die Synchronisation mit der Cäsium-Zeitbasis kann nur erreicht werden, wenn das Zeittelegramm erstens empfangen, zweitens korrekt entschlüsselt und drittens richtig umgesetzt wird. Der Empfang beginnt in der Antenne, die es in der Ausformung als Stab- oder Ringantenne gibt. Die Länge, bzw. der Durchmesser sowie die Anordnung im Gehäuse mit Wechselwirkung mit anderen Metallteilen des Werkes determinieren den internen Feldlinienaufbau und die Fähigkeit zur Selbstörungskompensation. So hat das eine Funkwerk in Problemzonen noch Empfang, wo ein anders konstruiertes Werk den Kontakt zur Zeitbasis bereits verloren hat. So wie es Qualitätsunterschiede bei konventionellen Quartzwerken gibt, lassen sich auch bei Quartzwerken mit Funkregulierung Unterschiede hinsichtlich Einsatzmöglichkeit, Fehleranfälligkeit oder Robustheit finden. Das Hauptaugenmerk bei der Qualitätsbeurteilung von funkregulierten Werken liegt sicherlich in den empfangsbedingten Parametern wir Übertragungssicherheit, Empfangsreichweite und Störanfälligkeit, aber hohe Lebensdauer oder Bedienungsfreundlichkeit gehören ebenso zu den Ansprüchen, die an Uhren mit der High-Tech-Bezeichnung radio controlled gestellt werden. Bei Funkuhrwerken handelt es sich um Quartzwerke, die über ein Zeittelegramm, ausgesendet vom Zeitzeichensender DCF 77 in Mainflingen bei Frankfurt auf der Langwellenfrequenz 77,5kHz mit der Cäsium-Zeitbasis der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt in Braunschweig synchronisiert wird. Die absolute Genauigkeit der Uhr über eine Synchronisation mit der Cäsium-Zeitbasis kann natürlich nur erreicht werden, wenn das Zeittelegramm erstens empfangen, zweitens korrekt entschlüsselt und drittens richtig umgesetzt wird. Die Reichweite des Zeitzeichensenders beträgt bei normaler Wetterlage mindestens 1.500 km. Empfangsbeeinträchtigungen können jedoch vorkommen - genau wie beim Radio - z.B. in Funkschatten hinter Bergen, in und hinter Gebäuden und Räumen mit Stahlkonstruktion oder durch elektromagnetische Störung in der Umgebung von elektrischen Anlagen oder Geräten, hervorgerufen z.B. von Umspannungswerken, Starkstromleitungen, Lichtdimmern, Computerbildschirmen, usw. Ob ein Empfang auch in diesen Problemzonen möglich ist, hängt zunächst von Qualität und Länge bzw. Durchmesser der Antenne ab, die es in Stab- und Ringform gibt. Antennen für Funkuhren gibt es in Stab- und Ringform. Wie gut die Länge bzw. Durchmesser sowie die Wechselwirkung mit anderen Metallbestandteilen des werkes Metall determinieren den internen Feldlinienaufbau und die Fähigkeit zur Selbststörungskompensation. So kann ein Funkwerk auch dort noch das Zeittelegramm empfangen, wo es einem anderen nicht mehr möglich ist. Die Software des Werkes decodiert die über Funk empfangene Zeitinformation. Bei entsprechender Qualität der Software