Zeitmessung

Merkmale

1. Echtzeituhr (RTC – real-time-clock) – Die RTC ist ein Modul, welches die Zeit misst und als primäre Quelle für die aktuelle Uhrzeit der Uhr dient. Die Uhr kann bei Bedarf die Zeit aus dem Modul auslesen und die Zeit in der RTC aktualisieren, wenn sie eine aktuelle Zeit aus dem Internet erhält. Das RTC-Modul läuft dank einer gepufferten Stromversorgung durch einen Superkondensator auch dann weiter, wenn die Uhr ausgeschaltet ist. Nach dem Einschalten stellt die RTC sofort die aktuelle Zeit für die Uhr bereit, bevor eine Verbindung zum Internet hergestellt wird. Die in der RTC gespeicherte Zeit weicht mit der Zeit ab, daher muss sie regelmäßig synchronisiert werden, da die auf der Uhr angezeigte Zeit sonst nicht genau ist. Dies geschieht normalerweise automatisch, wenn die Uhr die Zeit aus dem Internet synchronisiert. Im Offline-Modus muss dies aber manuell erfolgen.
2. Gepufferte Stromversorgung – Wenn die Uhr ausgeschaltet ist, benötigt die RTC eine alternative Energiequelle. Ein Superkondensator dient in diesem Fall als Energiespeicher, der die Energie für die RTC für mehrere Tage liefern kann. Diese Überbrückungszeit reicht für übliche Stromausfälle. Wird die Uhr für längere Zeit ausgeschaltet, ist der Superkondensator irgendwann leer und die Zeit in der RTC geht verloren. Der Superkondensator wird innerhalb weniger Minuten nach dem Einschalten der Uhr wieder vollständig aufgeladen. Dieses Bauteil unterliegt keinem Verschleiß, es altert durch den Gebrauch nicht und muss nie ausgetauscht werden. Der Superkondensator versorgt nur das RTC-Modul mit Energie, nicht die Nixie-Röhren oder den Hauptprozessor – bei ausgeschalteter Uhr sind die Nixie-Röhren dunkel und die Uhr wird in den Apps als offline gemeldet.

Zeitmessung im Online-Modus

Die Zen Nixie Clock im Online-Modus synchronisiert die Zeit regelmäßig über das Internet. Solange das Internet verfügbar ist, aktualisiert die Uhr ihre Zeit. Ist das Internet für längere Zeit (Tage, Wochen) nicht verfügbar, läuft die Uhr weiter, ihre Zeit wird aber mit der Zeit abweichen. Dank des RTC-Moduls mit gepufferter Stromversorgung durch den Superkondensator bleibt die Zeit auch bei ausgeschalteter Uhr mehrere Tage erhalten.

Beim Einschalten der Uhr versucht diese zunächst, die aktuelle Zeit von ihrem internen Echtzeituhrmodul (RTC) zu erhalten. Wenn die Uhrzeit nicht verfügbar ist (die Uhr war länger als ein paar Tage ausgeschaltet und der Superkondensator ist entladen), geht die Uhr von 00:00 Uhr aus und zeigt Nullen auf dem Display an. Ein paar Sekunden nach dem Start versucht die Uhr, sich mit einem bekannten WLAN-Netzwerk zu verbinden. Gelingt dies, stellt sie die Zeit aus dem Internet ein und speichert sie auch in der RTC. Diese anfängliche Genauigkeit liegt bei etwa einer Sekunde. Sie können das an genauen Zeitquellen beobachten, z. B. https://time.is. Nach weiteren 10 Sekunden beginnt die Uhr mit der NTP-Zeitsynchronisierung von einem NTP-Server, der Ihrem Standort am nächsten ist. Mit Hilfe des NTP-Dienstes erhöht die Uhr ihre Genauigkeit auf wenige zehn Millisekunden Abweichung von der tatsächlichen Zeit. Die Uhrzeit wird während des Betriebs der Uhr in längeren Intervallen regelmäßig über NTP aktualisiert.

Zeitmessung im Offline-Modus

Wird die Uhr im Offline-Modus betrieben, stellt ebenfalls die RTC die Zeit bereit. Die Zeit kann in diesem Modus nur über Direct connect von einer der mobilen Apps (iOS / Android) aus synchronisiert werden. Wir arbeiten daran, diese Funktion auch auf der Konfigurations-Website hinzuzufügen. Wenn Sie die Zeit von einem mobilen Gerät synchronisieren, erhält die Uhr die Uhrzeit dieses Gerätes.