Reed-Kontakt oder Hall-Sensor?

[TTakim]

Nun gut,
das jetzt gepostete kann ich voll und ganz bestätigen. Neuerdings klebe ich die Magneten jedoch nicht mehr, sondern setze im Wagenboden eine Schraube, höchstens M3, Senk- oder Zylinderkopf nach unten, Mutter im Wagen. Auf dem Schraubenkopf hält der Magnet bestens und kann auch wieder abgenommen werden. So kann ich mehrere Wagen oder eben alle als letzten fahren.
Bei Ganzzügen oder solchen, die nicht rangiert oder getrennt werden, lass ich die Magneten natürlich verklebt. Aber neue Klebungen wird es in TTrow nicht geben.
Die Magnete dienen auch nur der Zugschlußerkennung im Schattenbf. Blöcke weden über Stromfühler geschaltet. (transistorisierte Blocksteuerung soll das heissen.) Die Reeds liegen also nur im nichtsichtbaren Bereich und längs zum Gleis. Sie wiederum Schalten Minirelais, also Festbrennen kaum zu befürchten. Hatte ich auch noch nicht. Da ich auch günstig an ein Zählgerät gekommen bin, habe ich auch dafür noch ein Reed eingebaut. Aber das hat immer zwei Schaltimpulse ausgelöst. Jeder Zug wurde also doppelt gezählt. Erst bei Einbau quer zum Gleis gab es nur einen Impuls. Also wird bei jedem längsliegenden Reed zweimal geschaltet, was die Schaltsicherheit wieder erhöht, den bistabilen Relais aber nichts ausmacht. Also ich gebe Entwarnung zu Magneten, Reeds und Miniralais.

 

[tt-mocki]

N'abend erstmal.
Sorry dass ich hier so'ne Diskussion über Höhenprobleme losgetreten habe, ich meinte natürlich über den Schienen! Alles andere wäre Unsinn. Teilweise hab ich dazu auch die Böden angebohrt, grade bei einigen Loks war das notwendig. Die Variante mit den Schrauben find ich aber gut, werd ich demnächst mal ausprobieren.

 

[Blaugrau]

Hallo Leute,

auch ich bin am Überlegen, welche Technik verbaut werden könnte, um ein paar Abläufe zu automatisieren. Ich fahre allerdings noch Analog und es würde mich schon freuen, wenn sich nach jeder Durchfahrt das Signal auf Halt stellt. Die angebotenen Schaltgleise, mit der Schiene in der Mitte, finde ich hässlich. Aber was tun, wenn es möglichst nicht sichtbar sein sollte. Was ist den ein Stromfühler, wie kann man sich so ein Ding vorstellen? Das man bei einem Hallsensor einen Magneten benötigt wußte ich gar nicht, ich bin davon ausgegangen, dass dieser Sensor auf das erzeugte Magnetfeld vom Motor reagiert, aber das funktioniert wohl nicht? Ohne speziell die Modelle präparieren zu müssen bleibt wohl nur die Reflexlichtschranke. Aber wie muss diese Schaltungstechnisch eingebunden werden?

Ich bin dankbar für Eure Antworten.

Viele Grüße

 

[tt-mocki]

Was ist den ein Stromfühler, wie kann man sich so ein Ding vorstellen?

Dazu musst du z.B. nach dem Signal einen (kurzen) Gleisabschnitt einseitig trennen. An diesen wird dann die Stromfühlerschaltung angeschlossen, die einen Stromfluss z.B. über den Motor oder Beleuchtung oder Widerstandachse misst und diesen in einen Schaltimpuls (Masseimpuls) umwandelt (solange der Strom fließt). Funktioniert sehr sicher, für Analogbahner aber nur in ständig mit Fahrspannung versorgten Anlagenteilen sinnvoll. Schau mal Conrad rein, da kannst du dir Schaltung und Anleitung downloaden. Holgi hat hier im Board auch schon 'ne einfachere Variante (für digital) vorgestellt.

dass dieser Sensor auf das erzeugte Magnetfeld vom Motor reagiert, aber das funktioniert wohl nicht?

Nein, leider ist das Magnetfeld des Motors dafür nicht stark genug. Mit den erwähnten Neodymmagneten liegen die wirksamen Abstände im mm-Bereich.

Aber wie muss diese Schaltungstechnisch eingebunden werden?

Ähnlich wie der Stromfühler: LED über Vorwiderstand mit (Gleich!)Spannung versorgen, der Transistor (Strom beachten) steuert dann z.B. ein Relais an, welches weitere Schaltvorgänge auslösen kann (Also + > Relais > Transistor (C) , Transistor (E) > -). Sicherer ist es parallel zum Relais noch 'ne schnelle Diode zu schalten, die induktive Spitzen abfängt.

 

[Blaugrau]

Hallo Henning,

danke für Deine schnelle Amtwort. Also der Stromfühler fällt schon einmal aus, sonst bleibt mir die Kö oder jeder andere zweiachsige Triebwagen stehen, wenn nicht gerade alle 4 Räder gleichzeitig Strom haben. Leider ist das fast immer der Fall, dass nur zwei oder drei Räder Strom entnehmen und das vierte Rad hat gerade keinen Kontakt, wegen Schmutz, Schienenstoß oder Gleisverwindung und dergleichen.
Somit bleibt nur noch die Reflexlichtschranke in SMD Bauform. Ist jemand in der Lage, den Schaltungsaufbau kurz zu skizieren, um ein Signal zurückzustellen und die Bestellnummer für die Lichtschranke bei Conrad anzugeben? Ansonsten geht das Ding in die Hose mit meinen Elektrokenntnissen.

Viele Grüße

 

[Holgi]

Hallo,

Stromfühler behindern nicht die Stromaufnahme. (zumindest wenn sie nicht gerade mechanisch schlecht ausgeführt werden.)
Es wird gemessen, ob ein Strom auf dem Gleis fliesst, das kann z.B. eine Lok sein. Die Lok selbst erhält ca. 1,5 Volt weniger Spannung, das kann man zwar bemerken (langsamer), gibt aber i.a. keine Probleme, ausser bei allerlangsamster Schleichfahrt..


Holger

 

[ptlbahn]

Also Stromfühler Funktionieren mit jjeder Strohmabnahme, wir nutzen sie auch in N.
Einfache schaltungen werden den Spannungsabfall über in reihe zum Gleis geschaltete Dioden aus. Damit muß lediglich die Fahrspannung ca. 1,4V überschreiten, um eine Auswertung vor nehmen zu können (es muß sich noch nicht mal etwas bewegen)
Es gibt auch Stromfühler, die mit Spannungskompensationsschaltungen arbeiten (zB. Lenz LB100), da sind wesentlich geringere Spannungsabfälle ausreichend und Auswertbar. Leider ist der LB100 so nicht für Analog nutzbar. Er müßte dann je Stromfühler 2 mal in komplimentärtechnik aufgebaut werden. Aber damit habe ich eine Empfindlichkeit erreicht, das mein Finger auf dem Gleis ihn auslösen kann.

Eine Variante wurde hier aber bisher noch garnicht betrachtet: Die Induktionsschleife!
Es ist das selbe Prinzip, was ihr jeden Tag mit dem Auto vor der Ampel ausnutzt! Unter dem Gleis wird eine Drahtspule montiert, die bestandteil einer Schwingschaltung ist. Wenn sich darüber ein Metallobjekt befindet, so entzieht dieses dem Schwinkreis Energie, so das die Schwingung abreißt. dieses wird dann ausgewertet.
Ich habe zu DDR-Zeiten einige solche Schaltungen für andere Zwecke mit dem damaligen IC A301 aufgebaut. Leider ist er nur noch mit viel Glück aus restbestände zu bekommen, und der Bundesdeutsche "ersatztyp" ist nicht so schön einfach zu beschalten, da dort einige Stufen anderst aufgebaut sind, oder ganz fehlen. Aber damit konnte man Reaktionsentfernungen von einigen cm erreichen. Wer also noch solche "Initiatorschaltkreise" A301/R301 hat, oder auftreiben kann, der könnte damit auch mal Experimentieren (oder wer einen ähnlichen Bundesdeutschen hat)
PS. Übrigens der Rückmeldebaustein für Weichen ohne Endabschaltung von Conrad arbeitet auch nach dem Prinzip (hier wird ausgewertet, in welcher Spule sich der Eisenkern befindet). Also könnte man auch diese Schaltung mit OPV zu solchen Experimenten heran ziehen.

 

[Stardampf]

Die Lok selbst erhält ca. 1,5 Volt weniger Spannung, das kann man zwar bemerken (langsamer), gibt aber i.a. keine Probleme, ausser bei allerlangsamster Schleichfahrt..

...und auch diese lassen sich vermeiden, indem man einfach alle Gleisabschnitte über eine solcherart auswertbare Diodenstrecke versorgt, egal, ob nun ausgewertet oder nicht und die Fahrspannung um den Betrag des Spannungsabfalls über dem Stromfühler erhöht.

 

[TTakim]

Die von mir verwendete Schaltung ist seit 1977 in Betrieb und hat ausnahmslos fuktioniert.
Die Qualität der Zeichnung hat eben beim "Verkleinern" und Speichern als *.jpg leider mächtig gelitten.


edit:
Die Zeichnung ist inzwischen verändert worden, um sie sicherer zu machen. Dazu bitte unbedingt Post 47 in diesem Thema beachten.
So wie hier dargestellt bitte nicht nachbauen!

 

[ptlbahn]

Dann hast du bis jetzt Glück gehabt!
Ein ordentlicher Kurzschluß auf dem Gleis Zerstört sofort den BD, wenn deine Versorgungsspannung nicht zusammen bricht!
Es ist zwar im Prinzip eine Stromauswerteschaltung, jedoch ohne jede Schutzmaßnahmen.
PS Laut datenblatt für den BD 678 betrögt der maximal zulässige Basisstrom 0,1A, das heißt, das bei einem Kurzschluss am Gleis nicht mehr wie 0,1A fließen dürfen, um den Transistor nicht zu gefährden! Aber selbst viele Loks dürften mehr strom ziehen, und erst recht ein beleuchteter Zug!
Das die Schaltung bei dir seit 30 Jahren einwandfrei Funktioniert ist in meinen augen ein Wunder, und hat eher was damit zu tun, das du damal besonderst "Überlastbare" Transistoren erwischt hast, und hat nix mit ordentlicher Elektronik zu tun! Tut mir leid, aber ich würde jeden abraten, deine schaltung unverändert nach zu baun, wenn er nicht mit regelmäßigen Totalausfall der Transistoren rechen will!

 

[E-Fan]

...Eine Variante wurde hier aber bisher noch garnicht betrachtet: Die Induktionsschleife!
Es ist das selbe Prinzip, was ihr jeden Tag mit dem Auto vor der Ampel ausnutzt! Unter dem Gleis wird eine Drahtspule montiert, die bestandteil einer Schwingschaltung ist. Wenn sich darüber ein Metallobjekt befindet, so entzieht dieses dem Schwinkreis Energie, so das die Schwingung abreißt...

Das ist so nicht ganz korrekt - die Frequenz ändert sich wegen der steigenden Induktivität.
Ich hab mal mit kapazitiven Nährungssensoren rumgespielt um auszutesten was man da so machen kann und bin dabei auf ein Problem gestoßen:
Meine auf einem Experimentierboard aufgebaute Schaltung war so empfindlich das sie nach meinen Berechnungen Kapazitätsänderungen im einstelligen femtofahrad-Bereich detektierte. (10hoch -15F - zum Vergleich: die drei Anschlussbeinchen eines handelsüblichen Transistors bilden je nach Länge und Abstand eine Kapazität von um die 70nF, also 70*10^-9F)
Die Frequenz variierte schon wenn jemand einen reichlichen Meter neben den Sensor stellte dessen Feld nach oben gerichtet war.
In Ermangelung des passenden Wissens und des enormen Meßbereiches hab ich von ner weiteren Testphase erst mal abgesehen weil ich noch nicht weiß wie ich das Betriebssicher handhaben kann.
Wie hast Du das Problem behoben? Oder haste Dir da keine Platte drum gemacht wenn Du mit den Händen über den Spulen rumgefuchtelt hast? Ab einer Resonanzfrequenz von etwa zwei kHz stören bei Metallsuchgeräten ja schon Grashalme beziehungsweise das in ihnen enthaltene Wasser die Schwingkreise.

 

[TTakim]

Hallo ptlbahn
Ja, ich bin kein Elektroniker oder sowas ähnliches, bei mir gehts nach Erfolg oder Mißerfolg, jedenfalls meistens.
Wie angeführt, die Schaltung stammt nicht von mir. Sie wurde von einem Eisenbahner für die Moba entwickelt. Dieser Eisenbahner war in der RBD Schwerin für die Sicherung schienengleicher Übergänge verantwortlich, so oder so ähnlich dürfte das geheissen haben. Ausserdem war er Chef der damaligen AG 8/13 des DMV der DDR.
Die Schaltung ist mit Transistoren aus den sogenannten Bastlerbeuteln (1A ?) aufgebaut. Ausfälle hatte ich zwei bisher. Da ich keine T aus der damaligen Zeit mehr hatte, habe ich bei Co. in etwa gleiche Typen aus der Liste ausgewählt und probiert. Mit den oben eingezeichneten hat es gut geklappt. Sie arbeiten zuverlässig.
Kurzschlüsse habe ich natürlich auch. Aber deswegen (oder zumindest danach) stieg keiner der T's aus. Das mag an der elektronischen Kurzschlußsicherung liegen, die im Fahrstrom in Reihe liegt. Ist nicht von mir, kann aber die Stückliste nebst Platine hier veröffentlichen. Sie läßt sich einstellen und wenn sie sehr "klein" eingestellt ist, schaltet der Fahrstrom schon ab, wenn die zweite Lok im Stromkreis fährt. Desweiteren ist der Regler von Co. auch kurzschlußfest. Und noch was: wenn ich aufgrund einer betrieblich brenzligen Situation mal schnell mit einem Schraubendreher/-zieher den Block als "besetzt melde", droht mir auch keiner von den T's mit dem Zeigefinger. Nur das Amperemeter (0-1A) schlägt natürlich mit zittrigen Zeiger am Anschlag Alarm und es fährt nichts mehr. Sobald der Schraubendreher oder sonstige metallische Gegenstand vom Gleis ist, geht wieder alles seinen Gang. Hört sich doch gut an, oder?
Warum das so funzt, weis ich nicht. Aber 30 Jahre Erprobung sprechen doch auch für die Schaltung.
Außerdem muß ich dazu sagen, dass Du nicht der Erste bist, der mir sagt, dass diese Schaltung nicht funktionieren kann/könnte. Aber alle, die den Betrieb auf meiner Anlage kennen, können Dir bestätigen, dass es funktioniert. Immerhin habe ich auch auf 19 Ausstellungen keinerlei Ausfälle mit dieser "Blockschaltung" gehabt. Darunter waren 3x Leipzig und besonders möchte ich die 9 Tage zu 8Std. am Stück in der Berliner Wuhlheide anführen. So gesehen habe ich ja Glück ohne Ende gehabt.
Wie dem auch sei, ob elektronisch heikel oder nicht machbar, es funzt, mich freut's und ich mach weiter so. (...und das ist gut so!)
Übrigens: Über diese Schaltung mußte ich mich noch nie so aufregen, wie über Kupplungen, lapprige Deichseln, nicht anspringende motorische Weichenantriebe usw. - also ein bischen Freude am Hobby habe ich dadurch noch....

 

[Jan]

Theorie ist, wenn jeder weis, wie es gehen müsste, Praxis, wenn keiner weis, warum...

 

[007_Gerd]

N'abend erstmal.
Sorry dass ich hier so'ne Diskussion über Höhenprobleme losgetreten habe, ich meinte natürlich über den Schienen! Alles andere wäre Unsinn. Teilweise hab ich dazu auch die Böden angebohrt, grade bei einigen Loks war das notwendig. Die Variante mit den Schrauben find ich aber gut, werd ich demnächst mal ausprobieren.

Hallo,
ich habe auch einige Loks mit einem kleinen Neodymmagnet in Lokmitte ausgerüstet. Damit gelingt mir ein millimetergenauer Stop auf der Bühnenmitte meiner Drehscheibe. Das erste Problem taucht jetzt bei einer V60 Diesellok auf. Das Teil hat keine Bodenfreiheit über Schienenoberkante, kommt geradeso über die Weichen (ich musste schon die Radlenker an den EW2 abfeilen ). Hier hab ich jetzt keine Möglichkeit, den Magnet einfach unten ranzukleben, er müsste "in " den Boden eingelassen werden. Hast du hierzu eine bessere Idee?

mfg
Gerd

 

[ptlbahn]

@ TT-Akim

Ich muß zugeben, das ich damals, als diese Bastelbeutel mit den Transistoren im Metallgehäuse (SD 168/600/802/812) herraus kamen, ebenfalls über eine solche direkte Ausnutzung der BE-Strecke nach gedacht habe, denn diese Trannsistoren waren keine so hoch Verstärkenden Darlingtontypen und mit einem max. Basisstrom von 1-3A angegeben. Nur waren die mir damals zu groß, und der Kurzschlußschutz am Gleis war mir auch zu unsicher. Also, wenn man es so aufbauen will, dann muß die BE-Strecke des Transistors für einen Strom ausgelegt sein, die höher einer schnellen elektronischen Kurzschlußsicherung ist (Also mindestens IBmax>1,5A).

@ E-Fan
Beim A301 war die Auswertung wirklich die Energieverluste der Schwingkreisspule durch das Metallteil in der nähe. Die Empfindlichkeit konnte bei dieser Schaltung über ein Poti eingestellt werden, was den Rückkoplungsfaktor des Generators einstellte. Dieser wert wurde so eingestellt, das der Geneerator im A301 gerade so anschwingt. nähert sich nun der Spule ein Metallteil, so entstehen darin durch Induktion Wirbelströme, die der Spule energie entziehen, und die Rückkopplung reicht nicht mehr aus, so das die schwingung abreißt und der ausgangdiesen Abriss meldet.
Die Schaltung von Conrad zur Weichenbesetztmeldung Hingegen arbeitet mit einer Meßbrückenschaltung mit Auswerte-OPV.
Hier werden die beiden Spulen des Weichenantriebs in einer Meßbrücke betrieben. Der bewegliche Eisenkern verändert die Induktivitöten der beiden spulen je nach lage des Kerns, und dieses wertet hier der OPV aus. Beide schaltungen reagieren also über veränderung der Induktivität durch Metall im Spulenwechselmagnetfeld.
Mit Kapazitiven sensoren habe ich nie Experimentiert, da mir solche nicht zur verfügung standen, dürften aber mit ähnlichen schaltungen zu realisieren gehen.

 

[xaver]

Bingo! Vielleicht ist es Dir möglich die Schaltung von Hall-Sensoren Rückmelder als Skizze zu veröffentlichen. Ich bin kein Elektroniker, möcht diese aber nutzen. Xaver

 

[Kroli]

Mal ne Frage von mir:

Wie verhalten sich die HALL-Sensoren, wenn ein Zug mit (echter) Doppeltraktion, d.h. zwei angetriebenen Loks drüber fährt ?
Können dadurch die gewünschten Schaltvorgänge bzw. Rückmeldungen verfälscht werden ?

 

[Roland TT]

Hallo Kroli,

Mal ne Frage von mir:

Wie verhalten sich die HALL-Sensoren, wenn ein Zug mit (echter) Doppeltraktion, d.h. zwei angetriebenen Loks drüber fährt ?
Können dadurch die gewünschten Schaltvorgänge bzw. Rückmeldungen verfälscht werden ?

Ob bei einer Doppeltraktion Deine Schaltlogik durcheinander kommt liegt an der Schaltlogik selber. Es kommt also ganz auf Deine elektrische / elektronische Verschaltung hinter dem Hallsensor an.

Es gibt gegenüber Reed - oder Hallverschaltungen auch noch die Alternative dass man ein ca 5 mm "großes" Schienenstück isoliert und zum Schalten heranzieht. Damit fahre ich seit ca. 10 Jahren und habe noch nie Probleme gehabt. Selbst die guten alten bistabilen BTTB - Relais (auf die alle so schimpfen) kann man so direkt ohne weitere Probleme ansteuern. (hab ich so in meiner analogen Phase gemacht).
Heute nutze ich diese Schienenstücke als Rückmeldung für das RR - Programm und habe auch hier bis heute immer noch keine Probleme.

MfG

Roland TT

 

[groeschi]

Heute nutze ich diese Schienenstücke als Rückmeldung für das RR - Programm und habe auch hier bis heute immer noch keine Probleme.

MfG

Roland TT

irgendwann muß ich mir das mal ansehen kommen.

 

[Roland TT]

Hallo Groeschi,

gern kannst Du vorbei kommen. Nur leider wohne ich nicht gerade um die Ecke von Dir. Mach mal einen Vorschlag.

MfG

Roland TT

 

[E-Fan]

@Kroli:
Das sollte eigentlich kein Problem sein. Die Sensoren benötigen ja eine bestimmte Feldstärkeänderung um zu reagieren. Ich glaube kaum das ein in sich geschlossener Modellbahnmotor ausreichen große Streuverluste durch das in ihm herrschende Magnetfeld erzeugen kann um einen Hallsensor zum Auslösen zu bringen.
Der Hallsensor für die elektronische Zündung einer MZ ETZ251 war, so weit ich mich erinnern kann, keine 5mm vom Magneten entfernt angebracht. Die Lichtmaschine saß glaub ich direkt hinter dem Sensor (von außen nach innen gesehen) und leistete um die 300 Watt, störte aber nicht.

 

[TTakim]

Nochmals Stromfühler-Schaltung
Nach Konsultation mit ptlbahn möchte ich die in #34 vorgestellte Schaltung berichtigen. Die Transistoren liegen nicht mehr direckt im Stromkreis. Auch ptlbahn ist mit dieser Schaltung zufrieden. In einem meiner Blöcke habe ich es jetzt nach dieser Zeichnung umgebaut und es funzt genauso gut wie vorher, aber eben auf einer sichereren Basis. Das ich solange (30 Jahre!) Glück hatte, liegt an der elektronischen Schnellsicherung, die ich damals gleich mit eingebaut hatte. Bei Gelegenheit werde ich nun alle Blockabschnitte umbauen. Hatte hier im Thema ja auch schon geschrieben, dass ptlbahn nicht der erste war, der die alte Schaltung bedenklich fand.
An dieser Stelle möchte ich mich auch bei ptlbahn für die konstruktive Hilfe bedanken.

 

[knuddelfisch]

Hall Sensor und S88

Hallo Zusammen,


ich bin auch so langsam an dem Punkt angelangt, wo ich mir Gedanken über die Gleisüberwachung mache.

Da der Einsatz von kleinen Magneten und Hall Sensoren für mich am besten klang, habe ich mir auch ein paar besorgt und würde sehr gerne einen Test machen.

Da ich alles mit dem Computer steuern will, hatte ich vor Jahren schon drei S88 Module und Computerinterface von Litfinski gekauft und würde diese jetzt gerne an die Hall Sensoren anschliessen!

Doch wie ich das machen soll, habe ich keine Ahnung...

Mal zusammen gefasst was ich bis jetzt weiss:

1. Die Hall Sensoren benötigen einen Gleichstomanschluss. Wo bekomme ich den auf meinen Digitalanlage her???
2. Wie schliesse ich den Hall Sensor dann an mein S88 an, bzw. was kommt für ein Signal aus dem Hall heraus und kann das S88 dieses auswerten??

Ihr würdet mir super weiterhelfen wenn Ihr mir eine kurze Beschreibung und Anschlussbeispiel zukommen oder hier posten könntet!! Vielleicht bin ich ja auch auf dem Holzweg und das alles geht gar nicht...

1000 Dank und schöne Grüße,

Knuddel.

 

[E-Fan]

Zu 1:
Nimm eine einzelne Diode und einen Kondensator zum Gleichrichten und Glätten des DCC-Signals

Zu 2:
Wenn der Hallsensor ein Magnetfeld detektiert ändert sich die Spannung an seinem Ausgang. Ob diese nun eine positive oder negative Flanke hat erfährst Du im Datenblatt Deines Hallsensors (Bauteilbezeichnung bei http://www.datasheetcatalog.net eingeben)

 

[ptlbahn]

Also du mußt erst mal wissen, was du für einen Hallsensor hast, denn es gibt welche die wieder ausschalten wenn das -Magnetfeld weg ist, und welche die erst nach umpolen des Magnetfeldes umschalten.