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Per saperne di più sugli orologi radiocontrollati WWVB, scarica questo libretto PDF di 64 pagine:
Orologi radiocontrollati WWVB: Recommended Practices for Manufacturers and Consumers (NIST Special Publication 960-14, August 2009)
Puoi anche ricevere una copia stampata inviando il tuo indirizzo postale o chiamando (303) 497-4343.

Come funzionano

Dove funzionano

Cosa fare quando non funzionano

Produttori di Orologi radiocontrollati

Ad oggi, probabilmente hai visto o possiedi un orologio radiocontrollato. Questi orologi sono venduti in tutte le forme: come orologi da parete, orologi da tavolo, sveglie da viaggio e orologi da polso. Hanno un enorme vantaggio rispetto agli orologi convenzionali: hanno sempre ragione! Quando funzionano correttamente, gli orologi radiocontrollati mostrano sempre l’ora corretta, fino al secondo esatto. Questo significa che non dovreste mai doverli regolare. Durante la transizione dall’ora standard all’ora legale (DST) essi “scattano in avanti” di un’ora, e quando la DST è terminata “rientrano” di un’ora.

A causa dei progressi della tecnologia e delle economie di scala, gli orologi radiocomandati sono ora molto economici, spesso costano solo pochi dollari in più degli orologi convenzionali. Questa pagina fornisce informazioni sugli orologi radiocontrollati, incluso come funzionano, dove funzionano e cosa fare quando non funzionano.

Come funzionano

Alcuni produttori si riferiscono ai loro orologi radiocontrollati come “orologi atomici”, che non è proprio vero. Un orologio atomico ha un oscillatore atomico all’interno (come un oscillatore al cesio o al rubidio). Un orologio radiocontrollato ha una radio all’interno, che riceve un segnale che proviene da un luogo dove si trova un orologio atomico.

Negli Stati Uniti, i segnali ricevuti dagli orologi radiocontrollati provengono dalla stazione radio WWVB del NIST, che si trova vicino a Fort Collins, Colorado. WWVB trasmette su una frequenza di 60 kHz. Il tuo orologio radiocontrollato ha in realtà un ricevitore radio in miniatura all’interno, che è permanentemente sintonizzato per ricevere il segnale di 60 kHz.

Il segnale di 60 kHz si trova in una parte dello spettro radio chiamato LF, che sta per bassa frequenza. Questo è un nome appropriato, perché le trasmissioni radio FM e TV che siamo abituati ad ascoltare usano frequenze migliaia di volte più alte. La frequenza più bassa ricevuta da qualsiasi altra radio in casa tua è probabilmente 530 kHz, il fondo della banda di trasmissione AM. Anche quella frequenza è quasi 10 volte più alta del segnale WWVB.

A 60 kHz, non c’è abbastanza spazio sul segnale (larghezza di banda) per portare una voce o qualsiasi tipo di informazione audio. Invece, tutto ciò che viene inviato è un codice, che consiste in una serie di cifre binarie, o bit, che hanno solo due valori possibili (0 o 1). Questi bit sono generati a WWVB alzando e abbassando la potenza del segnale. Vengono inviati al ritmo molto lento di 1 bit al secondo, e ci vuole un minuto intero per inviare un codice orario completo, o un messaggio che dice all’orologio la data e l’ora corrente. Quando accendete un orologio radiocontrollato, probabilmente perderà il primo codice orario, quindi di solito impiega più di un minuto per impostarsi (a volte 5 minuti o più) a seconda della qualità del segnale e del design del ricevitore.

Una volta che il vostro orologio radiocontrollato ha decodificato il segnale da WWVB, sincronizzerà il proprio orologio al messaggio ricevuto via radio. Prima di farlo, applica una correzione del fuso orario, basata sull’impostazione del fuso orario che avete fornito. L’ora trasmessa da WWVB è il Tempo Universale Coordinato (UTC), o il tempo mantenuto al Primo Meridiano che passa per Greenwich, Inghilterra. Mentre ad alcuni utenti piace che i loro orologi visualizzino UTC (operatori radioamatoriali, per esempio), la maggior parte preferisce visualizzare l’ora locale. Questo significa che l’ora nella tua zona è corretta del numero di ore indicato nella tabella.

Fuso orario	Differenza da UTC durante l’ora standard	Differenza da UTC durante l’ora legale
Pacifico	-8 ore	-7 ore
Monte	-7 ore	-6 ore
Centrale	-6 ore	-5 ore
Est	-5 ore	-4 ore

Una volta che l’orologio radio controllato si è sincronizzato, non decodificherà più il segnale della WWVB per un po’. La maggior parte degli orologi decodifica il segnale solo una volta al giorno, ma alcuni lo fanno più spesso (per esempio, ogni 6 ore). Quelli che decodificano il segnale solo una volta al giorno di solito lo fanno a mezzanotte o nelle primissime ore del mattino, perché il segnale è più facile da ricevere quando è buio sia a WWVB che al sito dove si trova l’orologio. Tra una sincronizzazione e l’altra, gli orologi tengono il tempo usando i loro oscillatori a cristalli di quarzo. Un tipico cristallo di quarzo che si trova in un orologio radio controllato può probabilmente mantenere il tempo entro 1 secondo per alcuni giorni o più. Pertanto, non si dovrebbe notare alcun errore quando si guarda il display dell’orologio, dal momento che sembrerà essere sul secondo giusto, anche se probabilmente ha guadagnato o perso una frazione di secondo dall’ultima sincronizzazione.

Dove lavorano

Gli orologi radiocontrollati WWVB dovrebbero essere in grado di funzionare nella maggior parte dei luoghi del Nord America. Le aree rosse sulle mappe di copertura qui sotto mostrano dove un orologio radiocontrollato WWVB dovrebbe essere in grado di sincronizzarsi. Si noti che l’area rossa è più grande di notte, e più piccolo durante il giorno (clicca sulla mappa per vedere un’immagine più grande). Per esempio, 0600 UTC è circa mezzanotte negli Stati Uniti centrali.

Credito: NIST	Credito: NIST	Credito: NIST
Credito: NIST	Credito: NIST	Credito: NIST
Credito: NIST	Credito: NIST	Credito: NIST
Credito: NIST	Credito: NIST	Credito: NIST

Queste mappe sono basate su un’intensità di campo di 100 microvolt per metro, che in teoria dovrebbe essere un segnale abbastanza grande per la maggior parte dei ricevitori per lavorare. Infatti, alcuni ricevitori hanno una sensibilità molto migliore (20 o 30 microvolt al metro). Tuttavia, avere semplicemente un grande segnale non significa che il ricevitore funzionerà. Ciò che conta davvero è il rapporto segnale-rumore, o la dimensione del segnale rispetto alla dimensione del rumore elettrico vicino alla stessa frequenza. Aumentare il livello di rumore è altrettanto dannoso che ridurre il livello del segnale. Per esempio, se l’orologio radiocontrollato è vicino a una fonte di interferenza (come il monitor di un computer) il livello di rumore aumenterà, e l’orologio potrebbe non essere in grado di sincronizzarsi. Se l’orologio radiocontrollato si trova in un edificio con un tetto di metallo, gran parte del segnale sarà bloccato. Pertanto, il livello del segnale sarà ridotto e l’orologio potrebbe non essere in grado di sincronizzarsi.

Quindi, usate le mappe di copertura solo come un indicatore approssimativo. Abbiamo sentito da molti proprietari di orologi radiocomandati i cui orologi non funzionano all’interno dell’area di copertura indicata sulle mappe. Questo è probabilmente dovuto a una fonte locale di interferenza. Abbiamo anche sentito diversi rapporti dall’Alaska che gli orologi funzionano bene, anche se l’Alaska è al di fuori dell’area di copertura mostrata sulle mappe. Questo è probabilmente dovuto alla bassa quantità di rumore di fondo radio che si trova in un’area scarsamente popolata.

Cosa fare quando non funzionano

NIST fornisce il segnale ricevuto dal vostro orologio radiocontrollato, ma non possiamo fornire supporto tecnico per gli orologi stessi. Non li abbiamo fabbricati noi e non conosciamo tutti i modelli o tutte le loro caratteristiche. Vi raccomandiamo di conservare il foglio di istruzioni che è arrivato con il vostro orologio, in modo da potervi fare riferimento in futuro, se necessario. Detto questo, possiamo offrire alcuni consigli generali su cosa fare se il vostro orologio radiocontrollato non visualizza l’ora corretta.

Il mio orologio non si sincronizza affatto

La maggior parte degli orologi radiocontrollati WWVB funziona benissimo, come dimostrano le centinaia di migliaia di unità che sono state vendute in tutti gli Stati Uniti. Tuttavia, se il tuo orologio radio o il tuo ricevitore non funziona, ti suggeriamo:

• Se il tuo orologio usa batterie, controllale e sostituiscile se necessario.
• Se hai un’unità da tavolo, prova a ruotarla di 90 gradi. Se hai un orologio a muro, prova a montarlo su una parete perpendicolare a quella su cui si trova attualmente (ad esempio, se è su una parete nord-sud, prova su una parete est-ovest). Le antenne sono direzionali e potresti essere in grado di migliorare la potenza del segnale girando l’antenna.
• Posiziona l’orologio lungo un muro o vicino a una finestra che si affaccia su Fort Collins, Colorado.
• Posiziona l’orologio ad almeno 1 o 2 metri di distanza da eventuali monitor di computer, che possono causare interferenze (alcuni monitor hanno una frequenza di scansione a o vicino alla frequenza portante WWVB di 60 kHz).
• Se non funziona nient’altro, porta l’orologio all’aperto di notte e spegnilo (rimuovere le batterie o staccare la spina), poi riaccendilo per forzarlo a cercare il segnale WWVB. Se funziona all’aperto ma non all’interno, probabilmente hai un problema di interferenza locale all’interno della tua casa o edificio. Se non funziona all’aperto di notte, probabilmente è meglio restituirlo e provare un modello diverso.
• La schermatura fornita da un edificio di metallo potrebbe impedire all’orologio di funzionare. Per esempio, se vivi in una casa mobile o in una casa con rivestimenti in acciaio, l’orologio potrebbe non funzionare.
• Se pensi che il tuo orologio sia difettoso, chiedi al produttore o al rivenditore come ottenere una sostituzione.

Il mio orologio è spento di una o più ore

Ricorda che i minuti e i secondi sono gli stessi in tutti i fusi orari all’interno dell’area di copertura WWVB; solo le ore sono diverse. Se il tuo orologio è fuori di una o più ore, probabilmente ha a che fare con un’impostazione del fuso orario. Assicuratevi di aver selezionato correttamente il vostro fuso orario utilizzando le istruzioni fornite con il vostro orologio radiocontrollato.

Se vivete in una zona che non osserva l’ora legale (Arizona o Hawaii), assicuratevi che il DST sia disabilitato sul vostro orologio radiocontrollato. Non tutti gli orologi hanno questa funzione, quindi potrebbe essere necessario selezionare un altro fuso orario per far sì che l’orologio visualizzi l’ora corretta quando è in vigore l’ora legale.

Alcuni orologi radiocontrollati consentono di selezionare solo quattro diversi fusi orari (Pacific, Mountain, Central e Eastern). Alcuni orologi permettono di selezionare qualsiasi fuso orario, anche quelli che si trovano al di fuori dell’area di copertura. Quando acquisti un orologio, assicurati che possa gestire il tuo fuso orario. Per esempio, abbiamo sentito da alcuni utenti che hanno acquistato orologi alle Hawaii ma non possono selezionare il fuso orario hawaiano.

Il mio orologio è fuori di alcuni minuti o secondi

Questo può essere dovuto a una serie di problemi diversi come elencati di seguito:

Problema di ricezione – Se il tuo orologio non sta ricevendo il segnale, l’ora sarà “alla deriva” e gradualmente si allontanerà sempre più dall’ora corretta. Ricorda, se il segnale non viene ricevuto, il tuo orologio non è più radiocontrollato, è solo un normale orologio al quarzo. La sua precisione dipenderà dalla qualità del cristallo di quarzo. La maggior parte degli orologi al quarzo può tenere il tempo a 1 secondo al giorno o meglio, ma alcuni saranno fuori di diversi secondi al giorno.

La maggior parte degli orologi digitali radio controllati hanno un indicatore sul display che ti dice se il segnale viene ricevuto correttamente. Alcuni orologi analogici hanno un’indicazione audio (un pulsante USA che si può premere e che indica attraverso una serie di toni o bip se il segnale è presente). Se non sei sicuro che il segnale venga ricevuto, prova a spegnere l’orologio (scollegalo o rimuovi le batterie), poi riaccendilo per vedere se riesce a sincronizzarsi. Se non lo fa, vedi i suggerimenti sopra per migliorare la tua ricezione.

Problema di allineamento – Se hai un orologio analogico, è possibile che le lancette non siano allineate correttamente. Questo potrebbe causare che l’orologio sia fuori di un secondo o più anche se sta ricevendo il segnale correttamente. L’orologio potrebbe non essere stato allineato correttamente in fabbrica, o potrebbe essere stato spostato durante la spedizione, causando lo spostamento delle lancette. Alcuni produttori spiegano come allineare le lancette sul loro foglio di istruzioni. Se non sei sicuro di come farlo, e il piccolo errore ti infastidisce, è meglio restituire l’orologio.

Controllo dell’orologio – Non c’è bisogno di controllare un orologio WWVB correttamente funzionante, dovrebbe sempre mostrare l’ora corretta. Tuttavia, potresti volerlo controllare se sospetti di avere un problema. Puoi controllare il tuo orologio usando l’orologio web del NIST, o ascoltando la stazione radio del NIST WWV usando una radio a onde corte o un telefono (comporre il 303-499-7111).

Quando controlli un orologio analogico, assicurati di guardare direttamente il quadrante dell’orologio, e non guardarlo da un angolo. Se lo si guarda da un angolo, si può pensare che sia fuori di qualche secondo, anche se non lo è. Questo è simile al cercare di leggere il tachimetro dal sedile del passeggero di un’auto, e pensare che la velocità sia più veloce o più lenta di quanto sia in realtà.

Siamo passati all’ora legale, e il mio orologio non è cambiato

Questo è probabilmente dovuto a un problema di ricezione. Il tuo orologio non ha ricevuto il segnale di recente, quindi non sapeva del cambio dell’ora. La maggior parte degli orologi digitali radiocontrollati hanno un indicatore sul display che ti dice se il segnale viene ricevuto correttamente. Alcuni orologi analogici hanno un’indicazione audio (un pulsante USA da premere che indica attraverso una serie di toni o bip se il segnale è presente). Se non sei sicuro che il segnale venga ricevuto, prova a spegnere l’orologio (scollegalo o rimuovi le batterie), poi riaccendilo per vedere se riesce a sincronizzarsi. Se non lo fa, vedi i suggerimenti sopra per migliorare la tua ricezione.

Inoltre, alcuni orologi hanno un modo per disabilitare l’ora legale. Assicurati che non sia disabilitato se la tua zona osserva l’ora legale.

Il mio orologio è passato all’ora legale, ma non osserviamo l’ora legale dove vivo

Molto probabilmente c’è un interruttore on/off per l’ora legale. Spegnila se la tua zona non osserva l’ora legale. Contatta il produttore per sapere come fare. Se non c’è un modo per disattivare il DST, potrebbe essere necessario cambiare l’impostazione del fuso orario durante il DST per far sì che l’orologio visualizzi l’ora corretta.