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¿Cómo se ajustan los relojes controlados por radio al reloj atómico en Colorado?

Muchos catálogos de aparatos y tiendas de alta tecnología venden relojes y relojes de pulsera "controlados por radio" que pueden recibir estas señales de radio. Estos relojes y relojes realmente se están sincronizando con el reloj atómico en Colorado. Esta característica es posible gracias a un sistema de radio establecido y operado por NIST, el Instituto Nacional de Estándares y Tecnología , ubicado en Boulder, Colorado. NIST opera la estación de radio WWVB, que es la estación que transmite los códigos de tiempo.

WWVB es una estación de radio muy interesante. Posee alta potencia de transmisión (50.000 watts), una antena muy eficiente y una frecuencia extremadamente baja (60.000 Hz). A modo de comparación, una estación de radio AM típica transmite a una frecuencia de 1,000,000 Hz. La combinación de alta potencia y baja frecuencia da a las ondas de radio de WWVB mucho rebote y, por lo tanto, esta sola estación puede cubrir todo el territorio continental de los Estados Unidos, además de gran parte de Canadá y América Central también (desplácese alrededor de las tres cuartas partes del camino hacia abajo de la página para ver un buen mapa de cobertura).

Los códigos de tiempo se envían desde WWVB utilizando uno de los sistemas más simples posibles y a una velocidad de datos muy baja de un bit por segundo (a modo de comparación, un módem típico transmite a través de las líneas telefónicas a decenas de miles de bits por segundo, imagínense recibir una página web a un bit por segundo!). La señal de 60.000 Hz siempre se transmite, pero cada segundo se reduce significativamente su potencia durante un período de 0,2, 0,5 o 0,8 segundos:

El código de tiempo se envía en BCD (Binary Coded Decimal) e indica minutos, horas, día del año y año, junto con información sobre el horario de verano y los años bisiestos. La hora se transmite mediante 53 bits y 7 separadores, por lo que tarda 60 segundos en transmitirse.

Un reloj puede contener una antena y un receptor extremadamente pequeños y relativamente simples para decodificar la información de la señal y ajustar la hora del reloj con precisión. Todo lo que tiene que hacer es configurar la zona horaria y el reloj puede mostrar una hora muy precisa. Lo único más preciso que puede transportar con facilidad es un receptor GPS, que obtiene la precisión del reloj atómico en tiempo real a partir de los relojes atómicos de los satélites GPS en órbita. Consulte Cómo funcionan los receptores GPS para obtener más información.

Aquí hay varios enlaces interesantes: