Chrony Messgenauigkeit überprüfen.

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#1
21.05.2023 21:06
avatar  Sternzeichen
#1 Chrony Messgenauigkeit überprüfen.
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Sternzeichen

Ich habe mich mal gefragt, wie könnte ich die Messgenauigkeit meines Chronys überprüfen? Und was noch interessanter wäre, wie nah liegt die angezeigte Geschwindigkeit an der tatsächlichen?

Im netz gibt es ja viele "Tests", wo verschiedene Chronys miteinander verglichen werden. Dabei stellt sich heraus, dass die alle unterschiedliche Werte anzeigen. Aber welcher zeigt die richtigen an???

Ich habe keine Ahnung, wie die das in den Laboren machen, aber für Zuhause ist mir was eingefallen.
Man kann das sehr einfach machen und zwar mit einer erstaunlicher Genauigkeit- mithilfe einer frei fallender Kugel! Die Gravitationskraft in Deutschland ist ganz genau bekannt, bis auf die zweite Nachkommastelle. Damit kann man die Fallgeschwindigkeit abhängig von der Fallhöhe ganz genau ausrechnen!

Mein Versuchsaufbau:
An der Tischkante habe ich einen Punkt markiert. Von da habe ich eine 4,5 mm Bleikugel runterrollen lassen.
Auf dem Boden habe ich die Stelle markiert, wo die Kugel aufschlägt. An dieser Stelle habe ich dann den Chrony mit etwas Abstand zum Boden platziert. Darunter einen Lappen, damit die Kugel nicht vom Boden abprallt zurück in den Chrony. Und nun den Chrony eingeschaltet und die Kugel (immer die gleiche, zur besseren Genauigkeit) durch den Chrony fallen lassen.

Das erste Ergeben war: 10 Mal 3,4 m/s!!! Ich war erstaunt!

Zur Kontrolle habe ich dann den Aufbau um 11 cm erhöht (also die Fallhöhe verkleinert).
Ergebnis: 8 Mal 3,1 m/s., 2 Mal 3,0 m/s. Anscheinend lag der Wert an der Grenze zwischen 3,0 und 3,1.

Dann habe ich den Aufbau um 2 cm verkleinert und das Ergebnis war 10 Mal 3,1 m/s.

Also zusammengefasst:

Fallhöhe 64 cm: Chrony- 3,4 m/s. Errechnet- 3,54 m/s.
Fallhöhe 55 cm: Chrony- 3,1 m/s. Errechnet- 3,28 m/s.
Fallhöhe 53 cm: Chrony- 3,0...3,1 m/s. Errechnet- 3,22 m/s.

Wenn ich mal wieder Zeit habe, versuche ich es mit 1,5...2 m Fallhöhe, wie es dann aussieht...


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#2
21.05.2023 21:44
avatar  Heiko
#2 RE: Chrony Messgenauigkeit überprüfen.
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Heiko

Mit welchem Chrony Modell hast du das getestet?

Unsere FB-Gruppe
https://www.facebook.com/groups/931681780536321

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#3
21.05.2023 21:48 (zuletzt bearbeitet: 21.05.2023 22:14)
avatar  olja
#3 RE: Chrony Messgenauigkeit überprüfen.
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olja

Interessanter Versuch und eigentlich nen gute Idee...aber hast du auch den Luftwiderstand der Kugel mit drin? 2m wären wahrscheinlich besser.

Zitat von Sternzeichen im Beitrag #1
m netz gibt es ja viele "Tests", wo verschiedene Chronys miteinander verglichen werden. Dabei stellt sich heraus, dass die alle unterschiedliche Werte anzeigen. Aber welcher zeigt die richtigen an???


Im Netz steht so Vieles. Nur scheitern die meisten schon daran, exakte Werte zu ermitteln und geben einfach nur das Gewicht Packungseingabe ein. Wenn ich z.B die Packungsangabe der QYS-Training eingeben würde, dann hätte ich mit 7,5J geschossen schon einen Unterschied von 1,6m/s..oder umgekehrt..0,14J mehr..als sie wirklich haben. Jetzt ne Packung bunt gemischt mit Ostereiern mittendrin geschossen..und schon hat man eine schöne V0-Abweichung, die eigentlich gar nicht vorhanden ist.

Eine Weisheit der Dakota-Indianer besagt: „Wenn Du merkst, dass Du ein totes Pferd reitest, steig ab!”.

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#4
22.05.2023 18:32
avatar  Sternzeichen
#4 RE: Chrony Messgenauigkeit überprüfen.
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Sternzeichen

Hallo zusammen!
@Heiko
Ich wollte zunächst keine Angaben zum Chrony machen, weil es hier um die Messgenauigkeit geht.
Aber wenn es Dich interessiert, das ist der ht-x3006

Screenshot 2023-05-22 182016.png - Bild entfernt (keine Rechte)

Screenshot 2023-05-22 181910.png - Bild entfernt (keine Rechte)

Screenshot 2023-05-22 181749.png - Bild entfernt (keine Rechte)

Ich weiß noch nicht, ob es bei mir mit dem hinhaut.
Wenn ja, dann schreibe ich einen Bericht.


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#5
22.05.2023 19:17
avatar  Sternzeichen
#5 RE: Chrony Messgenauigkeit überprüfen.
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Sternzeichen

Zitat von olja im Beitrag #3
aber hast du auch den Luftwiderstand der Kugel mit drin?
Nein, Olja, der ist nicht berücksichtigt. Bei großen und leichten Körper und bei hoher Geschwindigkeit spielt es eine Rolle. Bei einer kleinen und schweren Kugel und bei 3 m/s ist der Luftwiderstand verschwenderisch klein.

Zitat von olja im Beitrag #3
Im Netz steht so Vieles.
Oh ja, das kenn ich...
Aber ums Gewicht geht es hier ja nicht. Das Gewicht braucht man, um die Joule auszurechnen.
Hier geht's nur um die Geschwindigkeit und wie nah an der Realität die gemessenen Werte liegen.
Man liest ja, dass verschiedene Chronys beim Vergleich eine Toleranz von bis zu 6...7 m/s haben. Das heißt, wenn man seine Puste auf 7,8 j einstellt, die dann tatsächlich 8,4 j bringt!
Nun weiß ich, dass dieser Chrony um ca. 0,14...0,18 m/s weniger anzeigt.
Aber weitere Tests folgen noch...


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#6
28.05.2023 13:01
avatar  Sternzeichen
#6 RE: Chrony Messgenauigkeit überprüfen.
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Sternzeichen

Hallo zusammen!
Nun habe ich zwei weiteren Tests durchgeführt. Aber dieses Mal habe ich nicht die Daten, die per WLAN aufs Handy übertragen werden genommen, sondern die vom Display. Hier wird die Geschwindigkeit auf 2 Nachkommastellen genau angezeigt.

Chrony_0_.jpg - Bild entfernt (keine Rechte)

Chrony_1_.jpg - Bild entfernt (keine Rechte)

Chrony_2_.jpg - Bild entfernt (keine Rechte)

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Chrony_4_.jpg - Bild entfernt (keine Rechte)

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Chrony_10_.jpg - Bild entfernt (keine Rechte)

Und die Fallhöhe habe ich auf Millimeter genau ausgemessen.
Jetzt hat es sich herausgestellt, dass der Chrony eine eigene Messtoleranz aufweist.
1. Bei 0,66 m Fallhöhe wurde von 3,46 m/s bis 3,49 m/s gemessen.
2. Bei 1,847 m Fallhöhe- von 5,79 m/s bis 5,85 m/s.
Jedes Mal wurden 10 Messungen durchgeführt. Aus diesen 10 dann den Mittelwert ausgerechnet:
1. 3,475 m/s
2. 5,814 m/s
Die tatsächliche (ausgerechnete) Geschwindigkeit:
1. 3,598 m/s
2. 6,019 m/s.
In einer Tabelle sieht das ganze dann so aus:

HöheTatsächliche
Geschwindigkeit		Gemessene
Geschwindigkeit 		Abweichung
in m/s		Abweichung
in %
0,66 m3,598 m/s3,475 m/s-0,123 m/s-3,5 %
1,847 m6,019 m/s5,814 m/s-0,205 m/s-3,5 %

In beiden Fällen zeigt der Chrony 3,5 % weniger an. Das heißt, dass bei einer gemessenen Geschwindigkeit z.b. von 150 m/s die Tatsächliche dann bei 155,25 m/s liegt.
Nun werde ich mal schauen, ob ich das am Chrony korrigieren kann...


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#7
28.05.2023 17:10
avatar  NC9210
#7 RE: Chrony Messgenauigkeit überprüfen.
NC
NC9210

Zitat von Sternzeichen im Beitrag #6
Das heißt, dass bei einer gemessenen Geschwindigkeit z.b. von 150 m/s die Tatsächliche dann bei 155,25 m/s liegt.
Ich bezweifle daß man das so hochrechnen kann.
Alleine die Messstrecke ist lang genug um einen
guten Anteil der Differenz zu erklären.


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#8
28.05.2023 17:46
avatar  Sternzeichen
#8 RE: Chrony Messgenauigkeit überprüfen.
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Sternzeichen

Zitat von NC9210 im Beitrag #7
Alleine die Messstrecke ist lang genug um einen
guten Anteil der Differenz zu erklären.
Wie erklärt man denn eine Differenz anhand der Länge einer Strecke?


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#9
28.05.2023 17:53
avatar  NC9210
#9 RE: Chrony Messgenauigkeit überprüfen.
NC
NC9210

Fallstrecke 100cm, danach die Messstrecke von 10cm
in der das Gewicht weiter beschleunigt...


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#10
28.05.2023 17:57
avatar  Sternzeichen
#10 RE: Chrony Messgenauigkeit überprüfen.
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Sternzeichen

Ich rechne ja bis Mitte vom Chrony, das heisst 105 cm! Dann habe ich den Mittelwert!


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#11
28.05.2023 18:00
avatar  NC9210
#11 RE: Chrony Messgenauigkeit überprüfen.
NC
NC9210

ok, ist eine vernünftige Annäherung.
Trotzdem kannst du den Messbereich von 3m/s nicht mit
dem von 175m/s gleichsetzen. Da gehen zu viele Faktoren
mit ein.


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#12
28.05.2023 18:28
avatar  Sternzeichen
#12 RE: Chrony Messgenauigkeit überprüfen.
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Sternzeichen

Du vermischt die momentane Geschwindigkeit mit dem Messbereich von 3m/s und 175m/s.
Wir messen die v0 Geschwindigkeit, ca. 5...10 cm vom Laufende entfernt. Da kommen keine "Faktorenmit ein".
Und alles Weitere ist Physik und Mathematik!
Wenn nach einer Fallhöhe von 0,66 m eine Kugel 3,598 m/s schnell ist, dann ist die auch so schnell! Da braucht sich keiner Gedanken darüber machen, das haben die Wissenschaftler schon längst gemacht!
Und jetzt zum Chrony. Wenn der bei 3,598 m/s mir 3,5 % weniger anzeigt und bei 6,019 m/s auch genau 3,5 % weniger anzeigt, dann heisst es, dass seine Sensoren um x,x mm zu weit auseinander sitzen und er jede Geschwindigkeit um 3,5 % weniger anzeigen wird.




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#13
28.05.2023 18:42
avatar  NC9210
#13 RE: Chrony Messgenauigkeit überprüfen.
NC
NC9210

Das kann auch von der Taktung der Zeitmessung
abhängen, von der Steilheit der Flanke die von der
Lichtschranke generiert wird, von Werten die in der
Software als pauschale Korrekturfaktoren mit in
die Berechnung fliessen u.v.m.


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#14
28.05.2023 19:00
avatar  olja
#14 RE: Chrony Messgenauigkeit überprüfen.
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olja

Meinen alten Chrony hat man mir mal zerschossen...den Quarz hat's erwischt. Da waren 16Mhz drin..gab's zur Zeit irgendwie nicht. Also 14Mhz genommen und V0 einfach mit 0,875 multipilziert. Ebenso könnte man das mit den 3,5% machen. V0 mit 0,97 multiplizieren....oder eben die Strecke verkürzen...aber ob es das Wert ist?

Eine Weisheit der Dakota-Indianer besagt: „Wenn Du merkst, dass Du ein totes Pferd reitest, steig ab!”.

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#15
28.05.2023 19:08
avatar  Sternzeichen
#15 RE: Chrony Messgenauigkeit überprüfen.
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Sternzeichen

Zitat von NC9210 im Beitrag #13
von der Steilheit der Flanke die von der
Lichtschranke generiert wird
Im meinem Fall erzeugen die Sensoren eine, sage ich mal, Lichtwand, die exakt quer durch das ca. 23 mm dickes Rohr leuchtet. Da gibt es keine "Steilheit der Flanke".

Lichtschranke.png - Bild entfernt (keine Rechte)

Alles Andere, was Du aufzählst, habe ich als innere Messtoleranz genannt. (weiß nicht, wie die Fachleute das nennen). Habe ich doch oben geschrieben: 10 Messungen mit Werten von 3,46 m/s bis 3,49 m/s. Das ergibt eine Toleranz von 0,03 m/s.
Willst Du Erbsen zählen? Ich nicht.
Mir reicht eine Genauigkeit von ein paar m/s.


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#16
28.05.2023 19:18
avatar  Sternzeichen
#16 RE: Chrony Messgenauigkeit überprüfen.
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Sternzeichen

Zitat von olja im Beitrag #14
oder eben die Strecke verkürzen...
Ganz genau, Olja! Bin schon dabei!
Vorher:

Vorher.png - Bild entfernt (keine Rechte)

Nachher:

Nachher.png - Bild entfernt (keine Rechte)

Zitat von olja im Beitrag #14
..aber ob es das Wert ist?
Für was hat man denn ein Hobby???


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#17
30.05.2023 20:20
avatar  Sternzeichen
#17 RE: Chrony Messgenauigkeit überprüfen.
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Sternzeichen

Nun habe ich den Chrony optimiert und alle Leuchtdioden und Sensoren an beiden Seiten von der Platine um einen guten Millimeter weggebogen. Der Messabstand hat sich dadurch um ca. 2 mm verkleinert.

weZoom-1685464412773.jpg - Bild entfernt (keine Rechte)

weZoom-1685464362010.jpg - Bild entfernt (keine Rechte)

Und dann einen Test durchgeführt. Der gleiche Aufbau, die gleiche Höhe, 0,66 m.
10 Messungen ergaben Werte von 3,52 bis 3,55 m/s

Screenshot 2023-05-30 194859.png - Bild entfernt (keine Rechte)

Screenshot 2023-05-30 194919.png - Bild entfernt (keine Rechte)

Screenshot 2023-05-30 194945.png - Bild entfernt (keine Rechte)

Screenshot 2023-05-30 195003.png - Bild entfernt (keine Rechte)

Der Durchschnitt lag bei 3,543 m/s.
Vor der Optimierung lag der Durchschnitt bei 3,475 m/s.
Also, es funktioniert!
Bis zum Soll-Wert von 3,598 m/s reicht es zwar noch nicht, ist aber schon näher!
Möchte dann nochmal schauen, ob ich die Sensoren noch ein Stück weiter wegbiegen kann...


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#18
30.05.2023 21:49
avatar  olja
#18 RE: Chrony Messgenauigkeit überprüfen.
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olja

Naja..ich bin ja kein Elektronikfraggel, aber kann verstehen, wenn man soweit ist, dass man dann auch B sagt und die Sache fixt. Ist ja ganz interessant, woran die Toleranzen liegen können.

Mir persönlich würde der Korrekturfaktor reichen, da ich eh nur die Geschwindigkeit brauche und dass was ich brauche, eh in nen Exceltabelle haue. Ob ich da nochmal in der Formel mit 0,9xxx multipiziere ist also egal. Aber evtl. ne Methode, den Faktor rauszubekommen.

Eine Weisheit der Dakota-Indianer besagt: „Wenn Du merkst, dass Du ein totes Pferd reitest, steig ab!”.

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#19
30.05.2023 22:06
avatar  reinwan1
#19 RE: Chrony Messgenauigkeit überprüfen.
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reinwan1

Und ich brauch einen Chrony eigentlich nur um die Konstanz zu überprüfen. ...

Mit bestem Schützengruß
Andreas
VDB - Fördermitglied

"100 Prozent der Schüsse, die Du nicht abgibst, verfehlen ihr Ziel." Wayne Gretzky

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#20
30.05.2023 22:15 (zuletzt bearbeitet: 30.05.2023 22:28)
avatar  olja
#20 RE: Chrony Messgenauigkeit überprüfen.
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olja

Zitat von reinwan1 im Beitrag #19
Und ich brauch einen Chrony eigentlich nur um die Konstanz zu überprüfen. ...


Ja, aber kurz mal nen Schnellcheck, ob die Puste noch so im Rahmen drückt mach ich ab und zu mal. Um Aussage der Konstanz zu bringen, muß ich eh Dias wiegen. Da werd ich aber nen Teufel tun, jedesmal für ne 10er Serie das Gewicht da am Chrony eintippeln..oder solange wiegen, bis ich alles die gleichen Gewichte habe. Deshalb sind solche Angaben und Eingaben für mich eh sinnlos. Erst recht, wenn ich einfach nur Packungsangabe für alle eingebe.
Tippe Gewicht und V0 in die Tabelle ein und hab alles..und noch mehr, als mir der Chrony zeigt.

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#21
02.06.2023 22:02
avatar  Sternzeichen
#21 RE: Chrony Messgenauigkeit überprüfen.
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Sternzeichen

Zitat von reinwan1 im Beitrag #19
Und ich brauch einen Chrony eigentlich nur um die Konstanz zu überprüfen. ...
Sehr gut!
Aber dafür muss man erstmal wissen, welche Messtoleranz der Chrony selbst hat?


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#22
02.06.2023 22:05
avatar  Sternzeichen
#22 RE: Chrony Messgenauigkeit überprüfen.
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Sternzeichen

Habe das Gerät noch einmal aufgemacht und die Sensoren noch ein kleines Stück weiter weggebogen.
Anschließend einen Test durchgeführt.
10 Messungen, Werte von 3,54 bis 3,58 m/s., Durchschnitt- 3,557 m/s.
Errechnet- 3,598 m/s. Chrony zeigt also 0,041 m/s weniger an.
Mit dem Ergebnis bin ich sehr zufrieden und das Thema ist jetzt für mich abgeschlossen.


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#23
02.06.2023 22:12
avatar  reinwan1
#23 RE: Chrony Messgenauigkeit überprüfen.
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reinwan1

Zitat von Sternzeichen im Beitrag #21
Aber dafür muss man erstmal wissen, welche Messtoleranz der Chrony selbst hat?
Bei festverbauten Lichtschranken gehe ich von einer geringen Messtoleranz bez. der Konstanz aus.
Bei der effektiven Geschwindigkeitsmessung wird es von Chrony zu Chrony vermutlich erhebliche Differenzen geben.

Mit bestem Schützengruß
Andreas
VDB - Fördermitglied

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#24
03.06.2023 13:27
avatar  Sternzeichen
#24 RE: Chrony Messgenauigkeit überprüfen.
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Sternzeichen

Zitat von reinwan1 im Beitrag #23
Bei festverbauten Lichtschranken gehe ich von einer geringen Messtoleranz bez. der Konstanz aus.
Das stimmt natürlich!
Ich wusste ja nicht, welchen Du hast...
Wie ich beim x3006 festgestellt habe, beträgt die Messtoleranz ca. 0,7%.

Zitat von reinwan1 im Beitrag #23
Bei der effektiven Geschwindigkeitsmessung wird es von Chrony zu Chrony vermutlich erhebliche Differenzen geben.
Ein Vergleichstest mit verschiedenen Chronys wäre da sehr interessant!


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#25
03.06.2023 14:00
avatar  Tki
#25 RE: Chrony Messgenauigkeit überprüfen.
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Tki

@Sternzeichen, hattest du Mal rein zufällig den Abstand der Schlitze im Rohr (Mitte Schlitz zu mitte Schlitz) so wie der IR-Empfänger von mitte LED zu mitte LED gemessen? Die Abstände sollten gleich sein im ldeal.
Ich werde mein X3006 gleich auch Mal zerlegen und nachmessen, geht aber erst später.
dann kommen wir vielleicht an das Mass was in der Chrony Software hinterlegt ist, der Rest ist ja nur Mathe was im Chrony abläuft.
Für ein genaues Ergebnis müssten nur die LEDs auf das Mass ausgerichtet werden, was wir durch unsere Messung erhalten.


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