Daddy baut! – Lichtschranke im Schattenbereich

[zirne]

Hallo Boarder,

kommt doch langsam wieder die nasskalte Zeit zurück. Daher wollen wir nun, nachdem unser Stellpult im letzten Modellbahn-Jahr soweit fertig geworden ist, mit der Verdrahtung fortfahren.

In unserem verdeckten Bereich (die Tunnel werden wohl nicht kommen; Anregung aus dem Board, da unrealistisch) wollen wir Züge kreuzen und möchten gern eine Rückmeldung auf unser Stellpult, wenn hier Züge auf in ein Gleis eingefahren sind.

Beim Stöbern in alten Beiträgen bin ich dann von meiner Idee mit den Gleiskontakten auf Lichtschranken gewechselt. Selber bauen traue ich mir nicht zu, daher habe ich eine von Conrad für 14,95 mit Relais unter 191710 - 62 ins Auge gefasst. Diese enthält schon alles, so dass ich an das Relais direkt meine Anzeigediode anschließen kann. Bei dem Modell von Busch muss ich ja wohl noch das Relais haben.

Nun meine Fragen zum Conrad-Modell:

Taugt die genannte Lichtschranke etwas? Wo gibt es Nachteile? Gibt es bessere Alternativen?

Gruß

Zirne

 

[Josch]

hast Du schon mal über Hallsensoren nachgedacht? Im Augenblick favorisiere ich die (wenn auch meine Tests hinsichtlich der Zuverlässigkeit noch nicht abgeschlossen sind), weil sie erstens kostengünstig sind (pro Stück ca. 1,20 bei Conrad (Reichelt ca. 0,80 €)) und zweitens recht leicht einzubauen sind vor allem an Stellen, an denen man nicht so ohne Weiteres das Gleis mit einem Drehmel auftrennen und ein Kabel anlöten kann.
Man benötigt dann noch pro Zug (am Besten unter die Lok) einen Magneten vorzugsweise Neodym aus eBay (ich habe mal für 20 Stck 2,00 € bezahlt zzgl. Porto) so daß man über den Daumen auf ca. 2,-- € pro Melder kommt.

 

[zirne]

Hallo Josch,

vielen Dank für den Hinweis. Das mit den Magneten an den Loks schreckt mich irgendwie ab. Müssten doch auch extrem dünne Magneten sein, damit sie noch über die Weichen passen. Als Bastler mag das in Frage kommen, für mich muß so ein Gerät betriebsbereit sein. Ausserdem benötige ich ja nur 2 solcher Geräte. Habe wirklich nur vor diese im verdekten Gleisabschnitt zu verbauen. Habe da noch etwas beim Mobashop von Busch gefunden. Ist aber wohl noch nicht verfügbar.

Zirne

 

[tt-mocki]

andere Variante

erstens stimme ich Josch uneingeschränkt zu, die Hallsensoren sind einfach anzuschließen und aus meiner Sicht absolut betriebssicher, wobei ich bei den Lichtschranken so meine Bedenken hab (Streulicht, Mehrfachauslösungen etc.). Die kleinsten Neodymis sind 2mm im Durchmesser und 0,5 mm hoch, also bdenkenlos überall verbaubar. Ich verwende für meine Loks aber meist 5mm Durchmesser oder 3x3 bzw. 5x5 im Quadrat und 1-2mm hoch, je nach konkretem Bedarf. Diese passen unter die meisten Drehgestelle und z.T. auch unter die Vorläufer bei den Dampfern. Zu weit weg sollte man ohnehin nicht gehen, da eine gewisse Mindestfeldstärke erforderlich ist. Die Sensoren kommen bei mir schwellenoberkantenbündig ins Gleis.
Jetzt zu der anderen Variante: beim Conrad gibts einen Gleisbesetztmeldebaustein (Bausatz oder fertig) auf Stromfühlerbasis, d.h. der Gleisabschnitt wird zuverlässig! so lange ausgeleuchtet, wie sich ein el. Verbraucher darin befindet. Der wäre für deine Zwecke sicher besser und ggf. auch billiger als die Lichtschrankenlösung, zumal man davon ja je eine für Ein- und Ausfahrt braucht. Auf den GBM's sind 4 Stromfühler drauf, d.h. du könntest sogar noch zwei weitere Gefahrenstellen ausleuchten und brauchst dazu noch nicht mal die Relais.
Am besten nochmal beim Conrad nachlesen und die Geschichte überdenken. Meine Lichtschrankenversuche am Anfang habe ich als gescheitert abgehakt.

 

[Cyberrailer]

Hallo

Ich habe die Lichtschranke von Busch im einsatz und die Funktioniert ohne probleme.
Ich habe ein Monostabiles Relais dahinter zum Schalten.

Mario

 

[MHouben]

Hallo,

ich habe die Lichtschranken von Conrad verbaut. Die signalisieren nicht nur 'gleis besetzt' sondern unterbrechen ggf auch die Stromzufuhr, so dass der Zug schlagartig stehenbleibt.

Vorteil gegenüber anderen Methoden:

der Punkt des 'Anhaltens' kann präzise bestimmt werden.
(anders als bei stromfühlenden gbm's)
Nicht nur die Zuglok löst den Kontakt aus sondern jeder beliebige, auch geschobene Waggon (oder sitzt unter jedem Waggon ein Magnet?)
NAchteil:
Wirklich nur im Schattenbahnhof einsetzbar (kein Streulicht)
dort aber absolut problemlos

mfg
Michael

 

[Bahn120]

Lichtschranken

Hallo ich verwende nur Lichtschranken, teils mit moduliertem Licht teils ohne. Bei diesen setzt ich den Empfänger so das er von Umgebungslicht abgewand sitzt, und nur die Fotodiode auf ihn leuchtet. Desweiteren habe ich die Lichtschranken die zum ausschalten der Gleise dienen so eingebaut das der Empfänger über dem Gleis und die Sendediode zwischen den Schienen ist. Im sichbaren Bereich verwende ich SMD-Lichtschranken ,die sind umpfindlich gegenüber Sonnen-und Zimmerlicht da ein Lichtfilter eigesetzt ist. Diese können ohne bedenken an die Endstufen von Conrad angeschlossen werden, man muß nur die Bezeichnungen von Diode und Transistor kennen, die Nummer ist 153808 der Typ ist SFH9202. Lichtschranken haben den Vorteil ich brauche an den Fahrzeugen nichts zu verändern, auch die mit schwarzem Untergrund haben noch genügent reflexion zum auslösen. Auf die Art kann ich auch geschobene Züge zum halten bringen.
Den Hall IC würde ich nur für besondere Sachen nutzen die nicht jedes Fahrzeug nutzt wie Geräusche einen Pfiff oder das Typhon.
mfg Bahn120

 

[zirne]

Hallo!!!

Vielen Dank für die Antworten. Habe Dank Eurer Hilfe erkannt, dass für mich die Vorteile der Lichtschranke bei einem Einsatz im verdeckten Bereich doch überwiegen.

• Kein Selbstbau, da bereits inkl. Relais vorgefertigt
• Keine Veränderung an den Zügen, und Wagons
• Keine punktuelle Steuerung (d.h. nur an den Magneten) sondern über die gesamte Zuglänge (Licht am Steuerpult geht erst aus, wenn der Zug raus ist)
• Möglichkeit über das integrierte Relais den Zug zum Stehen zu bringen.

Werde mir daher nun doch für die baldigen langen Winterabende eine Lichtschranke von Conrad holen und mein Glück versuchen. Sollte der Versuch erfolgreich sein, kommt ein Bild davon in die Galerie. Nochmals vielen Dank und ein schönes Wochenende.

Zirne & Söhne

 

[ptlbahn]

Also ich bevorzuge die Stromüberwachung/Widerstandsmessung.
Da reicht dann eine Lok oder ein verlorener Wagen (beleuchtete sowieso, Güterwagen bekommen die Achsisolierungen mit Widerstandslack überzogen), um das gleis besetzt zu melden.
Kosten sind auch relativ gerin (Bauteile kosten bei reichelt um 2€, je nach aufbau).
Lcitschranken und Magnetprinzip sind mir da zu unsicher (Justage, notige Magnete)

 

[MHouben]

Hallo ptlbahn

ich benutze ja nun beide Systeme (Stromfühler und Digital-Bremsstrom für langsames anhalten der Züge im sichtbaren bereich- Lichtschranken und 'Stromabschaltung' für punktgenaues halten im Schatten. und so ganz kann ich Deine Ausführungen nicht nachvollziehen.

1. Wenn ich gelegentlich auch mit geschobenen Zügen in den Schattenbahnhof fahre, Güterwaggons gleichzeitig völlig frei rangieren und ankoppeln will, müssen rein prophylaktisch alle Güterwaggon-Achsen mit Leitlack behandelt werden um auf Stromfühler anzusprechen....
(Wieviel Strom geht über den Leitlack eigentlich 'verloren' wenn mal 200-300 damit behandelte Achsen auf der Anlage sind ?)

2. Wie realisierst Du mit Stromfühlern ein (auf den Zentimeter) genaues Anhalten der Züge ? Entwder nutzt du sehr kurze Gleisstücke zur Besetzmeldung (um damit dann viel längere Gleisabschnitte zu schalten) oder Du brauchst lange 'Reservestrecken' im Schatten.

3. Stromfühler sind (wenn ordentlich leitlack auf den Achsen ist) witgehend zuverlässig, das ist wahr. Wenn man an den Achsen nachträglich mal den Spurabstand nachjustiert muss man aber neu lackieren, die gebildete Brücke ist dann zerstört. Die Lichtschranken arbeiten mit 0% Fehlerquote und jedem Waggon auch ohne Leitlack.

4. Wenn mich nicht alles täuscht sind fertige (digitaltaugliche) stromfühlende gbm's doch ein wenig teurer als einfache Lichtschranken - schaltpläne zum selbtbau kenne ich nicht, da mag der Preis weitgehend identisch sein. Aber da ich an der Oberfläche ja mit gbm's arbeite wäre ich an einen selbstbau-Schaltplan für digitaltaugliche '2-Euro-Stromfühler' durchaus interessiert

mfg
Michael

mfg
Michael

 

[tt-mocki]

Hallo Michael,

mal von mir ein paar kurze Statements zu deinen Argumenten:

1. Ich lackiere/bearbeite (abschaben) meine Achsen so, dass ein Widerstand von so 3-5 kohm ensteht. Das macht dann bei angenommenen 12V in etwa 4-5mA Strom pro Achse. da eine Achse pro Wagen reicht, sind es bei angenommenen 100Wg. in einem Boosterbereich nur 400-500mA, die zusätzlich verbraten werden.
2. Argument akzeptiert, das geht mit LS sicher besser. Hab mal mit ganz kurzen Messabschnitten experimentiert, war aber nicht so der Bringer. Z.Zt. arbeiten da bei mir Hallsensoren.
3. Hatte ich noch nicht, da alles neue Achsen vom Modmüller, aber ein für den Fall schlagkräftiges Argument.
4. Die Schaltung vom Conrad nehmen und selbst nachbauen, ggf. den "unsinnigen Rest" weglassen (Spannungsstabi, Ausgangstreiber etc.). Irgendwo hier im Board existieren aber auch Schaltungen, die nur mit wenigen Dioden und 'nem Optokoppler das ganze sogar galvanisch entkoppelt realisieren. Wenn mehr Zeit ist, werd ich die mal suchen.

Aber unterm Strich ist's so wie immer, jeder hat verschiedenes probiert und ist letzendlich mit seiner Lösung glücklich. Insofern akzeptiere ich uneingschränkt alle drei Varianten.

Bis dahin,

Henning

 

[zirne]

ich habe die Lichtschranken von Conrad verbaut.

Hallo Michael,

habe noch eine Frage, handelt es sich denn bei der Lichtschranke für 14,95 unter 191710 um einen Bausatz???, oder hast Du die Lichtschranke 190978 für 29,95. Hier steht "...Mit dieser fertig aufgebauten Infrarot-Lichtschranke ...".

Ich habe die Lichtschranke von Busch im einsatz und die Funktioniert ohne probleme.
Ich habe ein Monostabiles Relais dahinter zum Schalten.
Mario

Hallo Mario,

kann ich die Lichtschranke denn mit einem anderen als den vorgegebenen Artikeln mit Empfangs-Elektronik betreiben??? Busch schreibt doch: "Da Lichtschranken mit sehr kleinen Strömen arbeiten, können sie nur in Verbindung mit solchen Artikeln eingesetzt werden, welche die erforderliche Empfangs-Elektronik besitzen (z.B. Busch Zeitschalter 5963, Elektronik-Relais 5740, Aufenthaltsschalter 5743 oder Steuerbaustein 5745). "

Wenn ja, würde ich mich für das von Dir verwendete Relais sehr interessieren. Wie hast Du das verdrahtet??? Über eine Schaltung mit den von Dir verwendeten Bauelementen würde ich mich sehr freuen.

Zirne

 

[MHouben]

Hallo Zirne

Ich habe genaugenommen sogar drei verschiedene Bausätze (die ersten hatte ich vor gut sechs Jahren gekauft.) Und ohne nochmal im Katalog nachgeschaut zu haben, würde ich darauf tippen, dass das für 14.95 ein Bausatz ist. Allerdings einer den man mit etwas übung in 15 Minuten zusammengelötet hat. Wenn ich mich richtig erinnere gab es vor einem Jahr noch einen 'Lichtschranken-Experimentiersatz' für unter 10 Euro.
Kein Infrarot. Ich setze einfach eine helle LED über das Gleis, und den 'Sensor' 'zwischen die Schwellen'. Im Schattenbahnhof ohne Fremdlicht funktioniert das bestens.

@mocki - ich hab zur Sicherheit mindestens auf jeder Seite eine Achse lackiert, da hätte ich die 0,5 A schon bei 50 Waggons erreicht. Ich habe aber nie nachgemessen - bei der dritten Lackschicht haben die GBMs meist angesprochen - und ich hätte auch lange knobeln müssen, bis ich das ausgerechnet gehabt hätte. Aber ich hätte die Stromverluste größer geschätzt.
Das mit dem Nachjustieren der Radsätze habe ich wirklich erlebt. Inzwischen habe ich auch fast überall ModMüller-Achsen drin - oder Waggons aus aktueller Produktion. Aber am Anfang war bei mir noch viel 'altes' unterwegs auch in Personenzügen kein Licht - und viele Fahrten im Schiebebetrieb. Im oberirdischen Teil brauch ich für Gleisbesetzmelder ja Leitlack - und da hatte ich mich nach justagen mehrfach gewundert, warum die gbm's bei einem Waggon plötzlich nicht mehr ansprangen und der Zug erst beim Zweiten zu bremsen begann. (Inzwischen sind fast alle Personenzüge beleuchtet - und Güterverkehr im Schiebebetrieb ist eigentlich natürlich ziemlich unsinnig. Aber bis aus dem derzeitigen Schatten-End-Sackbahnhof ein durchgangsbahnhof auf dem weg zur 'Schatten'-Wendeschleife wird, wird noch mindestens ein Jahr ins Land ziehen.)

Was den selbst- oder Nachbau betrifft: Ich habe zwar in der Schule mal das zeichnen und ätzen von Platinen gelernt.... aber nach Jahrzehnten wenig Lust damit wieder zu beginnen.

mfg
etc
Michael

(der gerade nach einer Nachtschicht noch nicht sofort schlafen kann)

 

[ptlbahn]

Also ich habe den LB100 von Lenz nach gebaut.
der besteht aus einigen Dioden (ca. 0,05€/stück), ein paar Widerständen (0,005€/Stück), ein Optokoppler (0,32€) und einem Transistor (0,03€).
damit komme ich auf ca. 0,50€+ Leiterplatte.
Da der LB100 bei Analog aber nur in eine Richtung funktioniert, und ich ihn auf Analog + Digital einsetzen wollte, habe ich ihn noch einmal in Komplimetärtechnik dazu auf gebaut.
Beim Testen habe ich die Empfindlichkeit so weit getrieben, das ich ihn mit dem Finger auf den Gleisen auslösen schaffe.
Allerdings gebe ich zu, das eine Punktüberwachung mit GBM ungünstig ist. Allerdings reicht im normalfall die Loklänge im Haltepunkt.

 

[MHouben]

moin ptl,

geätzte Platinen ? oder freihändig auf bastelplatte?
Im Prinzip klingt das nämlich vielversprechend....
kannste mal 'n Foto oder gar Schaltplan einstellen
(oder per PM schicken?)
ich habe bislang gbms von Uhlenbrock (ich fahr rein digital),
in Connrath sollen eigentlich auch noch zwei Bahnhofsgleise mit gbms ausgerüstet werden.

mfg
Michael

 

[mawie]

Hall Sensor

Hallo,

ich habe hier in diesem Thread bis jetzt mitgelesen weil ich die selben Probleme habe wie zirne zwecks Besetztmeldung, dann habe ich mir bei Reichelt Hall-Sensore bestellt, doch irgendwie funktionieren dich nicht, laut Datenblatt kommt ans 1. Pin der + ans 2. der Minus und an das 3. Das Signal sobald ein Magnet in die Nähe kommt. Ich habe alles so angeschlossen aber trotzdem ändert sich nichts am Signalausgang. Weis jemand zufällig woran das liegen könnte? Ist es möglich wenn es dann funktionieren sollte, die Anzeige LED direkt an den Sensor (bzw. über ein bistabiles Relais) anzuschließen oder muss dort ein weiteres Bauteil angeschlossen werden.Es handelt sich um den Hallsensor TLE 4935L
Hallsensor, 3,8-24V
Hallsensor bipolar/latch
Gehäuse: P-SSO-3-2
Spannung: 3,8-24V.

Danke für Eure Hilfe

es grüßt der mawie

 

[tt-mocki]

@mawie: bipolarer Hallsensor geht nicht, da eine Änderung des Schaltzustandes durch einen Wechsel der Polarität des Magnetfeldes erfolgt, Also N-S oder S-N. Für den MoBa- Bereich sind die unipolaren Sensoren (TLE9405) die Richtigen. Anschluss ist ansonden für die gängien Typen korrekt, das Signal wird dabei allerdings nach + gemessen (oder geschalten). Die meisten Sensoren reagiern dann auf einen Südpol, der so 1-3mm (Minimagnet) über'm Chip sein sollte.

 

[Holgi]

Hallo,
schau mal hier auf Seite 27 Bild 56. Hast du den Widerstand 1,2 KOhm mit drin ?
Der Hallsensor ist aber bipolar, d.h. eine Magnetfeldrichtung schaltet ein, die andere aus. Ich glaub das ist der falsche für den Zweck.
Schau dir mal den hier an, der ist unipolar.

Holger

Edit: da war jemand schneller

 

[Josch]

Hallo,

die Schaltlast muß über Pin 1 und 3 gelegt werden.
Beispiel: Wenn Du einen Testaufbau z.B. mit einer LED realisieren willst, dannläuft neben der Versorgungsspannung über PIN 1 und 2 der Anschluß der Schaltlast über PiIN 1 -> Vorwiderstand -> LED -> PIN 3

 

[mawie]

Danke für eure Hilfe, ich dachte es sei besser die teueren Sensoren zunehmen, aber in diesem Fall waren es die falschen :-(. Jetzt hab ich 30 bipolare Hall-Sensoren rumliegen und kann nichts damit anfangen. Kann sie hier vielleicht jemand gebrauchen? Gebe sie kostengünstig ab.

es grüßt der Mawie

 

[ptlbahn]

Man könnte versuchen, den Hallsensor mit einem schwachen Magnetfeld zu belegen, und dieses dann mit einem anderst gepolten spärkerem überschreiben.
Deinen Bipolaren mußt du mal mit N und mal mit S ansteuern, damit er umschaltet.
Zur weiter oben gestrellten Frage zu den Platinen:
Ich zeichne meine Platinen am PC (Grafikworks, wie fast alles andere auch), drucke sie auf Overheedfolie aus, und belichte dann mit einer 20W-Leuchtstoffröhre aus dem Aquarienhandel das Basismaterial und ätze normal.
Handgezeichnete Platinen habe ih das letzte mal anfang der 90er gefertigt.

 

[ptlbahn]

So, ich habe mal den Schaltplan des Bidirektional modifizierten LB100 heraus gesucht (die Bauelementewerte muß ich erst noch raus suchen). Lenz hat dort eine Stromkompensionsschaltung genutzt.
Links die beiden Antiparallelen Dioden und der Widerstand dazu dürften klar sein, das es der Stromfühler ist. Diese Dioden solten 3A-Typen sein.
Links ist dann die Auswerteschaltung. Oben orginal Lenz (NPN-Transistor) unten das komplimentärgegenstück für die reaktion in analog-gegenrichtung. (Ist auch nötig, wenn man auf einer Digitalanlage die Option der analoglokadresse bei lenz nutzen will, da versagt nämlich der orginal-Lenz-LB100 wenn die analoglok in einer richtung fährt, ind der anderen funktioniert er)
Die obere Diode erzeugt aus der Gleisspannung die Betriebsspannung für die Auswerteschaltung.
Im ruhezustand fließt nun ein Strom durch den Stromfühler, die Diode an der Basis und den Basisvorspannungswiderstand. Damit ist der Spannungsabfall am Basisvorspannungswiderstand so groß, das das Potential der Basis tiefer liegt wie das des Emitters+0,7V.
Kommt nun ein Fahrzeug, so fließt der Strom auch durch dieses, so das der Strom durch die Diode und dem Basisvorspannungswiderstand weniger wird. Damit verringert sich der Spannungsabfall über den Basisvorspannungswiderstand, und die Spannung an der Basis steigt bis der Transistor durch steuert und somit der Optokoppler angesteuert wird.
Die Werte des Basisvorspannungswiderstand und des Emitterwiderstandes sind vom Verstärkunsfaktor des Transistors abhängig. Mein erster Aufbau mit Orginaltypen nach dem LB100 lief erst einmal überhaupt nicht. (Hatte mir über die Schaltung überhaupt keine gedanken gemacht, sondern sie nur 1:1 nach gebaut)
Das Problem war dann, das mein Transistor eine höhere Stromverstärkung hatte, und somit sofort durchsteuerte. Erst ein großes Trimmpoti als Basisvorspannungswiderstand bracht den durchbruch. Dann habe ich die Schaltung so wie abgebildet mit anderen ermittelten Widerstandswerten 2 mal aufgebaut,, und mit den Optokoplern einen Atmel-Risc-Prozessor angesteuert.
Die Schaltung wurde dann mit analogspannungen getestet, und dann auf unserer Anlage zur ansteuerung einer Schrankenanlage im Digitalbereich eingebaut. Die Schaltung wertet nun
das Schrankengleis aus, und gibt dann einen Impuls um den alten Auhagen-Schwingankerantrieb zu starten aus. (einmal bei besetz-Frei-übergang, und einmal bei Frei-Besetzt-übergang) Lediglich beim "Verschlucken" des alten Antriebs muß der Baustein von hand gesagt bekommen, das die schranke falsch steht, da der Antrieb keine meldung ab gibt, ob die schranke oben oder unten ist.
Der Prozessor ist universell programiert.
Im Prozessor ist auch eine Blocksteuerung unter gebracht, die auch bei geschobenen Zug die Gleisspannung im richtigen moment ab schaltet (es bleibt ein Reststrom, der den Melder weiter sein Signal gibt erhalten). Einiges zu diesem Baustein habe ich auch auf meiner HP geschrieben (bin hier sowieso zu weit ab vom Thema).
Jedenfalls habe ich den Stromfühler so empfindlich einstellen können, das ein Finger auf dem Gleis dieses als besetzt meldet. Und die schaltung ist seit einigen Jahren unter der Anlage, und hat schon mehrere Ausstellungen mit gemacht.

 

[ptlbahn]

Bildkorektur da zu klein

 

[tt-mocki]

die Bauelementewerte muß ich erst noch raus suchen

Mach das mal (dann mus ich nicht selber rechnen!), sieht ganz gut aus, die Schaltung (obwohl ich nur den oberen Teil brauch).

 

[tt-mocki]

Ichse nochema

So jetzt noch die Variante, die ich hier irgendwann schon mal gefunden hatte. Wenn man über zwei antiparallele Dioden den Spannungsabfall erzeugt, sollte das zum Ansteuern eines Optokopplers (hier ein 4-facher) reichen. Wenn nicht, ggf mit 3'en probieren (ähnlich wie beim Bremsen mit Asymmetrie).