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Relógios Controlados por Rádio WWVB: Práticas Recomendadas para Fabricantes e Consumidores (Publicação Especial NIST 960-14, Agosto 2009)
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Como Funcionam | Onde Funcionam | O Que Fazer Quando Funcionam Não Funcionam |
Relógios Controlados por Rádio |
Por enquanto, você provavelmente já viu ou possui um relógio controlado por rádio. Estes relógios são vendidos em todas as formas: como relógios de parede, relógios de mesa, alarmes de viagem e relógios de pulso. Eles têm uma vantagem tremenda sobre os relógios convencionais, eles estão sempre certos! Quando funcionam correctamente, os relógios controlados por rádio mostram sempre a hora correcta, até ao segundo exacto. Isto significa que você nunca deve ter que ajustá-los. Durante a transição da hora padrão para o horário de verão (DST) eles “avançam” uma hora, e quando o DST é terminado eles “recuam” uma hora.
Due para os avanços tecnológicos e as economias de escala, os relógios controlados por rádio são agora muito baratos, muitas vezes custando apenas alguns dólares a mais do que os relógios convencionais. Esta página fornece informações sobre relógios controlados por rádio, incluindo como funcionam, onde funcionam e o que fazer quando não funcionam.
- Como Funcionam
- Where They Work
- O que fazer quando não funcionam
- Meu relógio não sincroniza nada
- Meu relógio está desligado por uma ou mais horas
- Meu relógio está desligado por alguns minutos ou segundos
- Mudamos para Horário de Verão, e o meu relógio não mudou
- O meu relógio mudou para Horário de Verão, mas não observamos DST onde eu moro
Como Funcionam
Alguns fabricantes se referem aos seus relógios controlados por rádio como “relógios atômicos”, o que não é realmente verdade. Um relógio atómico tem um oscilador atómico no seu interior (como um oscilador de césio ou rubídio). Um relógio controlado por rádio tem um rádio dentro, que recebe um sinal que vem de um lugar onde um relógio atômico está localizado.
Nos Estados Unidos, os sinais recebidos pelos relógios controlados por rádio têm origem na Estação de Rádio NIST WWVB, que está localizada perto de Fort Collins, Colorado. A WWVB emite em uma freqüência de 60 kHz. O seu relógio controlado por rádio tem um receptor de rádio em miniatura, que está permanentemente sintonizado para receber o sinal de 60 kHz.
O sinal de 60 kHz está localizado em uma parte do espectro de rádio chamada LF, que significa baixa freqüência. Este é um nome apropriado, porque as emissões de rádio e TV FM que estamos acostumados a ouvir utilizam frequências milhares de vezes superiores. A freqüência mais baixa recebida por qualquer um dos outros rádios de sua casa é provavelmente 530 kHz, a parte inferior da banda de transmissão AM. Mesmo essa frequência é quase 10 vezes superior ao sinal WWVB.
A 60 kHz, não há espaço suficiente no sinal (largura de banda) para transportar uma voz ou qualquer tipo de informação de áudio. Em vez disso, tudo o que é enviado é um código, que consiste de uma série de dígitos binários, ou bits, que têm apenas dois valores possíveis (0 ou 1). Estes bits são gerados na WWVB, aumentando e diminuindo a potência do sinal. Eles são enviados a uma taxa muito lenta de 1 bit por segundo, e leva um minuto inteiro para enviar um código de tempo completo, ou uma mensagem que informa ao relógio a data e a hora atual. Quando você liga um relógio controlado por rádio, ele provavelmente vai perder o primeiro código de tempo, então geralmente leva mais de um minuto para se ajustar (às vezes 5 minutos ou mais), dependendo da qualidade do sinal e do design do receptor.
Após o seu relógio controlado por rádio ter decodificado o sinal da WWVB, ele irá sincronizar o seu próprio relógio com a mensagem recebida por rádio. Antes de o fazer, aplica uma correcção de fuso horário, com base na definição de fuso horário que forneceu. A hora transmitida pela WWVB é o Tempo Universal Coordenado (UTC), ou a hora mantida no Meridiano Principal que passa por Greenwich, Inglaterra. Enquanto alguns usuários gostam de seus relógios para exibir o UTC (operadores de rádio de presunto, por exemplo), a maioria prefere exibir a hora local. Isto significa que a hora em sua área é corrigida pelo número de horas mostradas na tabela.
Zona Horária | Diferença do UTC durante a hora padrão | Diferença do UTC durante a hora diurna |
---|---|---|
Pacífico | -8 horas | -7 horas |
Montanha | -7 horas | -6 horas |
Central | -6 horas | -5 horas |
>Oriente | -5 horas | -4 horas |
A partir do momento em que o seu relógio controlado por rádio tenha sincronizado, não vai descodificar o sinal da WWVB novamente durante algum tempo. A maioria dos relógios só descodifica o sinal uma vez por dia, mas alguns o fazem com mais frequência (por exemplo, a cada 6 horas). Aqueles que descodificam o sinal apenas uma vez por dia, normalmente o fazem à meia-noite ou nas primeiras horas da manhã, porque o sinal é mais fácil de receber quando está escuro tanto na WWVB como no local onde o relógio está localizado. Entre as sincronizações, os relógios mantêm o tempo usando seus osciladores de cristal de quartzo. Um típico cristal de quartzo encontrado em um relógio controlado por rádio pode provavelmente manter o tempo dentro de 1 segundo por alguns dias ou mais. Portanto, você não deve notar nenhum erro ao olhar para o mostrador do seu relógio, já que ele parecerá estar no segundo certo, mesmo que provavelmente tenha ganho ou perdido uma fração de segundo desde a última sincronização.
Where They Work
WWVB relógios controlados por rádio devem ser capazes de trabalhar na maioria dos lugares na América do Norte. As áreas vermelhas nos mapas de cobertura abaixo mostram onde um relógio controlado por rádio WWVB deve ser capaz de sincronizar. Note que a área vermelha é maior à noite, e menor durante o dia (clique no mapa para ver uma imagem maior). Por exemplo, 0600 UTC é cerca da meia-noite no centro dos Estados Unidos.
Estes mapas são baseados numa força de campo de 100 microvolts por metro, que em teoria deve ser um sinal suficientemente grande para a maioria dos receptores trabalharem. Na verdade, alguns receptores têm uma sensibilidade muito melhor (20 ou 30 microvolts por metro). Entretanto, simplesmente ter um sinal grande não significa que o receptor irá funcionar. O que realmente importa é a relação sinal/ruído, ou o tamanho do sinal comparado com o tamanho do ruído elétrico próximo à mesma freqüência. Aumentar o nível de ruído é tão prejudicial quanto reduzir o nível do sinal. Por exemplo, se o relógio controlado por rádio estiver perto de uma fonte de interferência (como um monitor de computador) o nível de ruído aumentará, e o relógio pode não ser capaz de sincronizar. Se o relógio controlado por rádio estiver num edifício com telhado de metal, grande parte do sinal será bloqueado. Portanto, o nível do sinal será reduzido, e o relógio pode não ser capaz de sincronizar.
Por isso, use os mapas de cobertura apenas como um indicador aproximado. Temos ouvido de muitos proprietários de relógios controlados por rádio cujos relógios não funcionam dentro da área de cobertura mostrada nos mapas. Isto é provavelmente devido a uma fonte local de interferência. Ouvimos também vários relatos do Alasca de que os relógios funcionam bem, apesar do Alasca estar fora da área de cobertura mostrada nos mapas. Isto é provavelmente devido à baixa quantidade de ruído de “fundo” de rádio encontrado em uma área pouco povoada.
O que fazer quando não funcionam
NIST fornece o sinal recebido pelo seu relógio controlado por rádio, mas não podemos fornecer suporte técnico para os relógios em si. Nós não os fabricamos, e não estamos familiarizados com todos os modelos ou todas as suas características. Recomendamos que você guarde a folha de instruções que veio com o seu relógio, para que você possa consultar no futuro, se necessário. Dito isto, podemos oferecer algumas dicas gerais sobre o que fazer se o seu relógio controlado por rádio não estiver mostrando a hora correta.
Meu relógio não sincroniza nada
Muitos relógios controlados por rádio WWVB funcionam muito bem, como evidenciado pelas centenas de milhares de unidades que foram vendidas em todos os Estados Unidos. No entanto, se o seu rádio-relógio ou receptor não funcionar, sugerimos:
- Se o seu relógio usa pilhas, verifique e substitua se necessário.
- Se tiver uma unidade de secretária, tente rodá-la 90 graus. Se você tiver um relógio de parede, tente montá-lo em uma parede perpendicular à que está atualmente (por exemplo, se estiver em uma parede norte-sul, tente uma parede leste-oeste). As antenas são direcionais e você pode ser capaz de melhorar a força do sinal girando a antena.
- Colocar o relógio ao longo de uma parede ou perto de uma janela que fica de frente para Fort Collins, Colorado.
- Localize o relógio a pelo menos 1 ou 2 metros de distância de qualquer monitor de computador, o que pode causar interferência (alguns monitores têm uma frequência de varredura na ou perto da frequência portadora da WWVB de 60 kHz).
- Se nada mais funcionar, leve o relógio para fora à noite e desligue-o (remova as baterias ou desligue-o), depois ligue-o novamente para forçá-lo a procurar o sinal da WWVB. Se funcionar ao ar livre, mas não dentro de casa, você provavelmente tem um problema de interferência local dentro da sua casa ou edifício. Se ele não funcionar ao ar livre à noite, provavelmente é melhor devolvê-lo e tentar um modelo diferente.
- A blindagem fornecida por um edifício metálico pode impedir o relógio de funcionar. Por exemplo, se você mora em uma casa móvel ou uma casa com revestimento de aço, o relógio pode não funcionar.
- Se você acha que seu relógio está com defeito, pergunte ao fabricante ou revendedor sobre a obtenção de um substituto.
Meu relógio está desligado por uma ou mais horas
Lembrar, minutos e segundos são os mesmos em todos os fusos horários dentro da área de cobertura da WWVB; apenas as horas são diferentes. Se o seu relógio está desligado por uma ou mais horas, provavelmente tem a ver com uma definição de fuso horário. Certifique-se de ter selecionado corretamente seu fuso horário usando as instruções que vieram com seu relógio controlado por rádio.
Se você mora em uma área que não observa o horário de verão (Arizona ou Havaí), certifique-se de que o DST está desativado em seu relógio controlado por rádio. Nem todos os relógios têm esse recurso, então você pode ter que selecionar outro fuso horário para fazer seu relógio exibir a hora correta quando o DST estiver em vigor.
alguns relógios controlados por rádio só permitem que você selecione quatro fusos horários diferentes (Pacífico, Montanha, Central e Oriental). Alguns relógios permitem que você selecione qualquer fuso horário, mesmo aqueles fusos horários que estão fora da área de cobertura. Ao comprar um relógio, certifique-se de que ele pode lidar com o seu fuso horário. Por exemplo, ouvimos de alguns usuários que compraram relógios no Havaí mas não conseguem selecionar o fuso horário havaiano.
Meu relógio está desligado por alguns minutos ou segundos
Isso pode ser devido a uma série de problemas diferentes, como listados abaixo:
Problema de recepção – Se seu relógio não está recebendo o sinal atualmente, a hora irá “derivar” e gradualmente se afastar mais e mais da hora correta. Lembre-se, se o sinal não estiver sendo recebido, seu relógio não é mais controlado por rádio, é apenas um relógio de quartzo normal. A sua precisão vai depender da qualidade do cristal de quartzo. A maioria dos relógios de quartzo pode manter o tempo a 1 segundo por dia ou melhor, mas alguns estarão desligados por vários segundos por dia.
A maioria dos relógios controlados por rádio digital tem um indicador no mostrador que lhe diz se o sinal está sendo recebido corretamente. Alguns relógios analógicos têm uma indicação de áudio (um botão nos EUA que você pode apertar que indica através de uma série de tons ou bipes se o sinal estiver lá). Se você não tiver certeza se o sinal está sendo recebido, tente desligar o relógio (desligue-o ou remova as baterias), depois ligue-o novamente para ver se ele pode sincronizar. Se não conseguir, veja as dicas acima para melhorar sua recepção.
Problema de alinhamento – Se você tiver um relógio analógico, é possível que os ponteiros não estejam devidamente alinhados. Isto pode fazer com que o relógio fique desligado por um segundo ou mais, mesmo que esteja recebendo o sinal corretamente. O relógio pode não ter sido alinhado corretamente na fábrica, ou pode ter sido empurrado durante o envio, causando o movimento dos ponteiros. Alguns fabricantes explicam como alinhar os ponteiros no seu folheto de instruções. Se você não tiver certeza de como fazer isso, e o pequeno erro o incomoda, é melhor devolver o relógio.
Verificando o relógio – Não há necessidade de verificar um relógio WWVB funcionando corretamente, ele deve sempre exibir a hora correta. No entanto, você pode querer verificá-lo se você suspeitar que tem um problema. Você pode verificar seu relógio usando o relógio web NIST, ou ouvindo a estação de rádio NIST WWV usando um rádio de ondas curtas ou telefone (marque 303-499-7111).
Quando verificar um relógio analógico, certifique-se de que você está olhando diretamente para a face do relógio, e não vê-lo de um ângulo. Se você olhar se de um ângulo, você pode pensar que ele está desligado por alguns segundos, mesmo que não esteja. Isto é semelhante a tentar ler o velocímetro do banco do passageiro de um carro, e pensar que a velocidade é mais rápida ou mais lenta do que realmente é.
Mudamos para Horário de Verão, e o meu relógio não mudou
Isto é provavelmente devido a um problema de recepção. Seu relógio não recebeu o sinal recentemente, então ele não sabia sobre a mudança de hora. A maioria dos relógios controlados por rádio digital tem um indicador no mostrador que lhe diz se o sinal está sendo recebido corretamente. Alguns relógios analógicos têm uma indicação de áudio (um botão nos EUA que você pode apertar que indica através de uma série de tons ou bipes se o sinal estiver lá). Se você não tiver certeza se o sinal está sendo recebido, tente desligar o relógio (desligue-o ou remova as baterias), depois ligue-o novamente para ver se ele pode sincronizar. Se não conseguir, veja as dicas acima para melhorar a sua recepção.
Tambem, alguns relógios têm uma maneira de desativar o horário de verão. Certifique-se de que não está desactivado se a sua área observar DST.
O meu relógio mudou para Horário de Verão, mas não observamos DST onde eu moro
Há muito provavelmente uma alternância de ligar/desligar para DST. Desligue-o se a sua área não observar DST. Contacte o fabricante para saber como fazer isso. Se não houver uma maneira de desligar o DST, você pode ter que mudar a configuração do seu fuso horário durante o DST para fazer o seu relógio exibir a hora correta.