Ganggenauigkeit einer Pendeluhr per Mikrocontroller steuern

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Mit dem Tod meiner Mutter erbte ich eine antike Pendeluhr, die mehr schlecht als recht funktionierte und mehrere Jahre ein Schattendasein im Keller fristete. In meinem neu gestalteten Wohnzimmer sollte sie nun endlich einen exponierten Platz bekommen. Doch zuerst musste ich sie wieder zum Laufen bringen. Wie sich herausstellte, genügte die gründliche Reinigung der Lager aber nicht, um das Pendel wieder präzise schwingen zu lassen. Und da ich die Uhr nicht fortlaufend nachstellen wollte, ließ ich mir etwas einfallen, was diesen Vorgang automatisiert. Wie ich das gelöst habe, beschreibe ich hier. Der zugehörige Sketch steht im Github-Repository des Projekts zum Download bereit.

Aus dem Physikunterricht ist vielleicht noch bekannt, dass die Frequenz eines idealen Pendels, an dessen Ende sich eine punktförmige Masse befindet, nur von seiner Länge abhängt. Die Größe der Masse hat keinen Einfluss auf die Frequenz.

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Bei einer realen Pendeluhr wird die Masse aber über die gesamte Pendellänge verteilt. Es muss also die wirksame Pendellänge betrachtet werden. Die Frequenz des Pendels lässt sich nämlich durch das Verstellen der Pendellinse anpassen – obwohl die Gesamtlänge des Pendels unverändert bleibt. Bei den meisten antiken Uhren wird dazu die Pendellinse mithilfe einer Mutter in der Höhe verstellt. Wenn die Uhr nach einer Weile an Genauigkeit verliert, muss die Pendellinse abgesenkt oder angehoben werden, um das Fehlverhalten auszugleichen.

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