Steuern Sie eine synchrone Slave-Uhr

Ich habe kürzlich ein paar Vintage-Simplex-Uhren gekauft, die früher in einer High School waren. Sie waren Teil eines Taktsystem , in dem ein Master - Takt den gesamten Betrieb der gesteuerten Nebenuhren .

Grundsätzlich gab es drei Systeme: Impuls-, Kabel- und elektronische Systeme. Die Uhren, die ich habe, sind elektronische Systeme, bei denen es nur einen 110-V-Netzstecker gibt. Die Uhren haben einen kontinuierlichen Motor und um sie zur richtigen Zeit zu halten (falls die Leistung nicht wirklich sauber war (60 Hz)), sollten Signale über die elektrischen Leitungen gesendet werden. Aufgrund der begrenzten Informationen, die ich habe, glaube ich, dass dieses Signal 3510 Hz betrug. Es wurden zwei unterschiedliche Signaldauern gesendet. 1) Ein 8-Sekunden-Impuls bei 57 Minuten, 54 Sekunden pro Stunde für stündliche Korrekturen und 2) ein 14-Sekunden-Impuls bei 5:57:54 Uhr / Uhr für 12-Stunden-Korrekturen. Diese Impulse erregten einen Magneten, der bestimmte Zahnräder veranlasste, die Zeiger der Uhr zu fangen und in die richtigen Positionen zu drehen.

Ich kann leicht ein Programm codieren, das Audiosignale mit der angegebenen Frequenz für die erforderliche Dauer zum richtigen Zeitpunkt sendet, weiß aber nicht, wie ich diese über meine elektrischen Leitungen zu Hause senden soll (ich hatte nur eine Schaltungsklasse im College.) Irgendwelche Ideen Wie implementiert man eine kostengünstige Lösung zum Senden dieser Signale?

EDIT: Hier sind einige Fotos der fraglichen Uhren.

Die Stromleitung hat wahrscheinlich eine sehr niedrige Impedanz bei 3,5 kHz, daher ist das Einspeisen eines Signals etwas vorsichtig. Es wird auch darauf geachtet, dass Sie sich dabei nicht selbst einen Stromschlag zufügen. Vor langer Zeit habe ich die Impedanz der Stromleitung in meinem Studentenwohnheim bei 1 MHz gemessen und war überrascht, dass es nur ein paar 10 Ohm waren, wenn ich mich recht erinnere. Bei 3,5 kHz ist es wahrscheinlich weniger als 1 Ω.

Der aus Sicht der Ansteuerschaltung einfachste Weg, ein solches Signal einzuspeisen, wäre die Verwendung eines Transformators, bei dem die Sekundärseite in Reihe mit der Leistung der Zieltakte geschaltet ist. Leider müsste dafür die Stromleitung unterbrochen und der Transformator in Reihe geschaltet werden. Dies würde auch bedeuten, dass der Sekundärtransformator große Ströme verarbeiten muss, wenn dies nicht für jeden Takt separat erfolgen soll. Wenn Sie alle Uhren (und wenig anderes) so anordnen können, dass sie von ihrem eigenen Zweig Ihrer Stromleitung angetrieben werden, ist diese Methode möglicherweise möglich. Grundsätzlich verwenden Sie einen Stromerfassungstransformator in umgekehrter Richtung.

Wahrscheinlicher ist, dass Sie dieses Signal in das gesamte Stromnetz in dem Gebäude einspeisen möchten, in dem sich die Uhren befinden. In diesem Fall müssen Sie das Signal wahrscheinlich parallel über das Stromnetz irgendwo im Gebäude einspeisen. Das Problem wird die sehr niedrige Impedanz sein, auf die Sie injizieren müssen, und die große und leistungsstarke 60-Hz-Komponente, die Sie oder Ihre Ausrüstung nicht töten möchten. Die große Frage ist, wie stark dieses Signal sein muss. Vielleicht filtern die Uhren gut und benötigen nur ein paar mV, aber wahrscheinlich mindestens 10 mV. Es wäre gut, die Spezifikation dazu zu bekommen.

Ein Transformator kann wieder ein Signal von einer Audio-Endstufe aufnehmen und die Impedanz deutlich senken. Das Blockieren der 60-Hz-Komponente ist jedoch schwierig. Ihr gewünschtes Signal ist nur etwa 60-mal höher als die Netzfrequenz. Daher ist es groß, sperrig und teuer, etwas herzustellen, das das eine, aber nicht das andere passiert. Zum Beispiel ist ein 45-µF-Kondensator erforderlich, um bei 3,5 kHz auf nur 1 Ω herunterzukommen. Das hätte eine Impedanz von etwa 60 Ω bei 60 Hz, was immer noch viel 60 Hz durchlässt. Es ist ein großes Problem, eine 45-µF-Kappe zu erhalten, die ± 200 V standhält. Am Ende müssen Sie wahrscheinlich mit viel kleineren Kondensatoren und daher einer sehr geringen Kopplungseffizienz leben. Mit einer solchen Kappe in Reihe müssen Sie das Signal nicht in eine niedrige Impedanz umwandeln, da die Serienimpedanz der Kappe viel höher ist.